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核聚变领域的重大突破！中国新一代“人造太阳”首次放电

李迪 科技日报记者 盛利

“1号电机和2号电机转速为1480 rpm，系统准备就绪；4号电机转速为400转/分，系统准备就绪.中国循环器2号M装置首次等离子体放电实验开始！”12月4日14: 02，四川成都中国核工业集团公司西南物理研究所，中国循环器指挥控制中心大屏幕上蓝色电光闪烁。

新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电。表示，中国已独立掌握大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术，这将为中国自主设计和建造核聚变反应堆奠定坚实基础。

中国循环器2的m器件。李晟

放电温度可达太阳芯部温度近10倍

核聚变并不神秘。只要氘和氚的原子核无限靠近，就能发生聚变反应，释放出巨大的能量。原理看似简单，但很难使聚变反应持续可控。

项目负责人刘勇说，要实现可控核聚变反应，必须满足三个苛刻的条件：

第一，温度要高到足以把燃料变成一亿多摄氏度的等离子体；

第二，密度要足够高，使两个原子核碰撞的概率大；

第三，等离子体长期被限制在有限的空间内。

而此次新建成的中国环流器二号M装置，于2009年获得国家原子能机构的批准，由中国核工业集团公司西南物理研究所(是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。)独立设计和建造

其等离子体体积是现有国产器件的两倍以上，等离子体电流容量提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达1.5亿度，可实现高密度、高比压、高自举电流工作。

中国循环器二号李迪m器件成功放电瞬间

“放电的目的是使HL-2M真空室中的气体变成等离子体，我们的研究人员将在这个装置上进行不同种类的放电，”最终目标是让足够多的等离子体被加热到1亿度以上。我们太阳芯部温度是1500万到2000万度，这相当于太阳芯部温度的近10倍。等离子体只有被加热到了1亿度以上才可能实现可控核聚变。”.的相关研究人员说

实现多项突破 贡献“中国核聚变”智慧

在HL-2M设备的建设过程中，联合国的许多研究单位——西南核工业物理研究所，不断向科研“无人区”推进。在器件的物理结构设计、特殊材料的研发、材料连接和关键部件的研发、总装集成等方面取得了许多突破。实现了可拆卸线圈结构，提高了控制操作水平，提高了装置的物理实验研究能力。

中国循环器2号M机组开发初期，设备正在调试安装。照片由受访者提供

R&D团队先后攻克了高镍合金双曲面薄壁件大型真空容器的压缩成型、焊接变形控制等关键技术；掌握了具有国际先进水平的异型铜合金厚板制造成型工艺，实现了高强度膨胀螺栓部件的自主国产化；成功开发出国内首台具有国际先进水平的大型立轴脉冲发电机组。

以本项目研制成功的国内首台大型垂直轴脉冲发电机组为例，其R&D团队首创了多项独特技术，解决了六相大电流发电机、大惯性高速转子、宽带变流控制及保护系统等技术难题。在发展过程中形成了一批具有自主知识产权的创新成果。

在我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略中，将聚变能作为解决能源问题的最终一步。开发核聚变能不仅是解决我国能源战略需求的途径，对我国未来能源与国民经济的可持续发展具有重大战略意义。

烘焙和水冷管道安装在中国循环器2号M机组的前期进行。图片由受访者提供

该项目在“瞄准本世纪中叶实现聚变能应用的目标，HL-2M装置是实现我国核聚变技术高质量发展的重要依托，将使我国堆芯级等离子体物理研究及相关关键技术达到国际先进水平，成为中国携手世界核聚变能开发的国际合作平台。”的相关负责人表示，未来，HL-2M装置将在全球范围内吸引和聚集国际高端核聚变人才，培养和造就一批国际水平的核聚变技术带头人和高水平的创新团队，形成一批具有国际影响力的标志性科技成果，为人类核能事业贡献中国的智慧和力量

编辑：刘一阳

审计：朱莉

期末复习：冷文生