川观新闻记者 徐莉莎 宁宁

近日,全球最大“人造太阳”项目磁体支撑产品在广州交付。在川科研机构——中核集团核工业西南物理研究院(简称“西物院”)作为该项目重要参与方,从2019年至今已成功完成磁体支撑系统33批次产品的交付。

国际热核聚变实验堆ITER由中、欧、印、日、韩、俄、美七方共同参与建造,被誉为全世界最大的“人造太阳”,是目前全球规模最大的国际科研合作项目之一。西物院是我国参与ITER计划的中坚骨干力量。“人造太阳”闪耀四川光芒背后,也有川黔合作的身影。

受访者供图

自2014年起,西物院与贵州航天新力科技有限公司(简称“航天新力”)通力合作,艰苦奋战近10年,相继完成了屏蔽包层、环向场重力支撑、极向场柔性支撑、增强热负荷第一壁等关键部件及材料的研制与交付,代表中国为国际大科学合作项目交出了优秀答卷。

ITER装置模拟太阳内部的核聚变反应制造能量,过程中的温度超过一亿摄氏度。关键部件第一壁,就是它的“防火墙”,直接面对燃烧的上亿摄氏度等离子体。它是ITER最重要的核心技术之一,也是中国承研的最重要的关键部件之一。

第一壁部件的服役工况恶劣,作用极大。它要限制等离子体,防止其越界;同时屏蔽来自等离子体的一亿摄氏度高温辐射与高能离子流,承受高能中子的冲击,保护外围设备不受损害。为防止部件边缘暴露在过高的等离子体热流中,这堵“防火墙”还被设计成向等离子体凸起的弧形表面,大大增加了加工制造难度。

西物院用了18年时间,攻克这道“防火墙”的技术难题。西物院团队在成功批量制备增强热负荷手指部件后,与航天新力通力合作,克服重重困难,合力攻关,解决了一系列技术难题,成功完成部件的焊接装配。

2022年11月22日,贵州遵义,在航天新力的厂房内,随着红绸缓缓滑落,首个全尺寸的增强热负荷第一壁原型件在聚光灯下真容初露。这标志着中国团队领先国际完成首件制造,再次为ITER关键部件的研发取得实质性工程突破,标志着我国郑重履行了国际承诺。

航天新力研发部部长贾达勇介绍,最大的难点就是焊接的质量、加工的精度,要达到欧标ISO5817的B级要求,高低差要求是0.5毫米左右。“要多次试验才能达到这样的标准,要求成功率要接近100%。”

“我国第一壁团队多年来付出巨大的努力,做了大量的、卓有成效的研发工作,取得了巨大成就。在这些工作中,我国不仅自主掌握了工艺原理并突破技术,也为ITER计划提供了重要的‘中国智慧’和‘中国方案’,为我国自主掌握关键技术、履行国际承诺、展现大国担当作出巨大贡献。”科技部中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆说。