近日，位于法國(guó)南部卡達(dá)拉什正在建造的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)項(xiàng)目在關(guān)鍵部件安裝方面取得重要進(jìn)展，24臺(tái)回旋加速器中的首臺(tái)已安裝完成，同時(shí)通用原子公司也完成了ITER裝置六個(gè)中央螺線管模塊的安裝。

回旋加速器作為ITER輔助加熱系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，因其在啟動(dòng)等離子體脈沖方面的作用被稱為“等離子體啟動(dòng)器”，還能高效產(chǎn)生與等離子體中電子諧振頻率(170 GHz)相匹配的高頻波，故而被稱作“波發(fā)生器”。它通過(guò)電子回旋共振加熱(ECRH)加熱等離子體中的電子，電子隨后將能量傳遞給離子。

ITER最初基準(zhǔn)計(jì)劃建造24臺(tái)回旋管裝置，由日本、俄羅斯、歐洲、印度分別承擔(dān)8臺(tái)、8臺(tái)、6臺(tái)、2臺(tái)。首批來(lái)自日本和俄羅斯的16臺(tái)裝置已通過(guò)工廠驗(yàn)收測(cè)試并交付ITER，各團(tuán)隊(duì)將陸續(xù)把它們安裝在射頻大樓的“回旋管地板”上。此次由日本國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)采購(gòu)的首臺(tái)2.7米高的ITER回旋加速器已安裝完畢，連接電源后預(yù)計(jì)本月晚些時(shí)候開(kāi)始調(diào)試，調(diào)試亮點(diǎn)之一將是產(chǎn)生第一批射頻波。

ITER是一個(gè)重要的國(guó)際項(xiàng)目，旨在建造托卡馬克聚變裝置，證明聚變作為大規(guī)模無(wú)碳能源的可行性。其目標(biāo)是以500兆瓦功率運(yùn)行至少400秒，等離子體加熱功率輸入50兆瓦，運(yùn)行中預(yù)計(jì)額外輸入300兆瓦電力，且該項(xiàng)目本身不發(fā)電。35個(gè)國(guó)家合作建造ITER，歐盟承擔(dān)近一半建設(shè)成本，中國(guó)、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯和美國(guó)承擔(dān)剩余成本。項(xiàng)目于2010年開(kāi)工，原定2018年首次產(chǎn)生等離子體，2016年推遲至2025年，去年6月又公布修訂計(jì)劃，將“實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)上穩(wěn)健的初始階段運(yùn)行，包括2035年實(shí)現(xiàn)氘 - 氘聚變運(yùn)行，隨后實(shí)現(xiàn)全磁能和等離子體電流運(yùn)行”。新基線要求更強(qiáng)大的無(wú)線電波等離子體加熱，因此修改了回旋加速器采購(gòu)計(jì)劃和射頻大樓建設(shè)計(jì)劃，運(yùn)行初期需48臺(tái)回旋加速器，氘氚等離子體運(yùn)行第一階段(DT - 1)還需另外24臺(tái)，需額外采購(gòu)并建造附屬建筑和獨(dú)立建筑。

在中央螺線管模塊方面，通用原子公司成功完成安裝。ITER的中央螺線管將產(chǎn)生等離子體的大部分磁通量，啟動(dòng)并維持初始等離子體電流。該磁體由六個(gè)獨(dú)立模塊組成，每個(gè)重量超過(guò)27萬(wàn)磅(122.5噸)，制造耗時(shí)超兩年，測(cè)試后運(yùn)往法國(guó)堆疊成超18米高、4.25米寬、重量超過(guò)1000噸的巨型系統(tǒng)。這個(gè)為期15年的模塊生產(chǎn)項(xiàng)目在加利福尼亞州波威市的通用原子公司磁體技術(shù)中心完成。通用原子能集團(tuán)磁聚變能源副總裁韋恩·所羅門表示，作為首家承擔(dān)建造如此規(guī)模聚變磁體挑戰(zhàn)的私營(yíng)公司，通用原子公司很自豪能在開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)聚變能源所需技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。

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