據(jù)中核集團(tuán)官方微信公眾號消息，近日，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院在磁約束核聚變能量導(dǎo)出關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊自主設(shè)計并建成了用于聚變能量導(dǎo)出研究的工程性液態(tài)金屬和氦氣工質(zhì)熱工研究臺架，并已全面投入運(yùn)行。這標(biāo)志著我國構(gòu)建起覆蓋聚變堆全工況、具備國際領(lǐng)先水平的液態(tài)金屬與氦冷技術(shù)研究體系，為未來聚變堆的工程化應(yīng)用奠定了關(guān)鍵實驗基礎(chǔ)。

核聚變能被視為人類未來的理想能源，其中如何高效、安全地將聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高能量導(dǎo)出并轉(zhuǎn)化為電能，是關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)之一。包層是聚變堆實現(xiàn)該功能的核心部件，液態(tài)金屬包層與氦冷固態(tài)包層是目前國際上兩條重要的技術(shù)路線。圍繞這兩類方案開展熱工水力、磁流體動力學(xué)（MHD）效應(yīng)及材料相容性等關(guān)鍵問題的工程驗證，是推進(jìn)聚變電站建設(shè)的必要前提。

在此次建設(shè)中，液態(tài)金屬熱工研究臺架在綜合性能方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可在 0-4T 強(qiáng)磁場、300-550℃高溫及多種流量條件下穩(wěn)定運(yùn)行，其核心參數(shù)可達(dá)聚變堆芯真實水平（哈特曼數(shù)達(dá) 10000）。該平臺將為我國液態(tài)鋰鉛包層的自主研發(fā)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，重點解決強(qiáng)磁環(huán)境下磁流體動力學(xué)問題及其對傳熱行為的影響等科學(xué)問題。

同時，氦氣工質(zhì)熱工研究臺架則瞄準(zhǔn)氦冷固態(tài)增殖劑包層技術(shù)方向，參考國際熱核聚變實驗堆（ITER）技術(shù)規(guī)范設(shè)計建造，具備 4-12 MPa 高壓、常溫-500℃寬溫域穩(wěn)定運(yùn)行能力。該平臺實現(xiàn)了三項關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化技術(shù)創(chuàng)新：自主研發(fā)的電磁軸承氦氣主風(fēng)機(jī)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子無接觸、零磨損運(yùn)行；集成了高效緊湊的印刷電路板式換熱器（PCHE）；并在關(guān)鍵閥門應(yīng)用金屬波紋管密封技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)極低的泄漏率。其模塊化設(shè)計不僅驗證了工廠化預(yù)制與安裝的可行性，也為未來 ITER 及商用堆建設(shè)提供了重要的成本控制參考。

能量導(dǎo)出熱工實驗臺架的全面建成，是我國在核聚變關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)自主化能力上的重要體現(xiàn)。該成果顯著提升了我國在液態(tài)包層和氦冷系統(tǒng)領(lǐng)域的工程驗證能力與技術(shù)儲備，表明我國已系統(tǒng)掌握包括主風(fēng)機(jī)、高效換熱器等在內(nèi)的氦冷系統(tǒng)設(shè)計、制造與集成核心技術(shù)。這一進(jìn)展將有力支撐我國聚變實驗堆的后續(xù)建設(shè)，推動 ITER 計劃順利實施，為人類最終實現(xiàn)聚變能源夢想奠定堅實的工程與技術(shù)基礎(chǔ)。