近日,四川天府新區傳來消息,位于成都科學城的四川省重大科技基礎設施——準環對稱仿星器項目主體結構順利封頂。這一項目預計在2027年投入運行,建成后將填補我國在仿星器研究領域的空白,為全球磁約束聚變研究提供全新的實踐方案。
去年11月,中國首臺準環對稱仿星器測試平臺成果交流會在成都召開,標志著我國在這一前沿領域取得了重大突破。由我國自主研發制造的準環對稱仿星器測試平臺通過實驗,首次在國際上利用三維模塊化線圈獲得了超高精度的“準環向對稱磁場位形”。這一成果使我國成為繼美國和德國之后,第三個掌握“三維非平面模塊化線圈”高精度制造工藝的國家。
西南交通大學聚變科學研究所所長許宇鴻介紹,科研團隊經過五年的研發,成功設計制造出精度小于1毫米的三維模塊化線圈,并獲得了超高精度的準環向對稱磁場位形。這一創新降低了新靜電輸運損失,提高了等離子體約束性能,為穩態磁約束聚變裝置中的磁場位形優化開辟了新的途徑。
國際能源署“仿星器-螺旋器”技術合作項目委員會主席羅伯特·沃爾夫評價稱,準環對稱仿星器測試平臺的啟動為科學界帶來了新的先進位形仿星器。通過對磁場位形的優化,這一成果為未來磁約束聚變提供了新的方法和技術。
準環對稱仿星器項目自啟動以來,得到了四川省、成都市及天府新區各級的大力支持,現已立項為四川省重大科技基礎設施,進入全面建設階段。相關負責人表示,項目預計于2027年實現裝置運行,為我國的可控核聚變研究注入新的動力。
可控核聚變被稱為“人造太陽”,因其資源豐富、清潔綠色、安全高效等特點,被視為“人類未來理想終極能源”的首要選擇。在全球可控核聚變的競爭中,技術路線的完整性和前沿性直接決定了產業競爭力。當前,可控核聚變主要分為磁約束和慣性約束兩類,最具代表性的技術路線包括磁約束的托卡馬克和仿星器,以及慣性約束的激光聚變和Z-箍縮。
今年6月,中核集團核工業西南物理研究院研發的新一代人造太陽“中國環流三號”托卡馬克裝置實現了百萬安培億度H模,聚變三乘積達到10的20次方量級,標志著中國聚變研究快速進入燃燒實驗階段。
許宇鴻指出,與托卡馬克相比,仿星器雖然技術更為復雜,但具有無需電流驅動、穩態運行等優點,能夠避免等離子體電流導致的大破裂。傳統仿星器的約束性能低于托卡馬克,而“準環對稱”是一種先進的磁場位形,兼具了托卡馬克的高約束性能和仿星器的穩態運行優點,符合未來商用聚變堆的需求和發展方向。
在磁約束技術路徑之外,成都在慣性約束路線上的“雙線并進”也取得了顯著進展。依托中國工程物理研究院激光聚變研究中心,成都高新區正規劃建設高效激光聚變能源關鍵科學技術研究設施,打造kJ@10Hz級激光束線、高效率直接驅動束靶耦合實驗平臺等多個裝置。在成渝(興隆湖)綜合性科學中心,電磁驅動聚變大科學裝置也在加速推進,系統配置超高功率脈沖強流驅動器平臺、聚變靶場物理參量綜合測試診斷系統等試驗設施,為Z-箍縮局部體點火聚變可行性研究提供有力支撐。











