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　　中国下一代“人造太阳”又建成一项关键系统！记者9日从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院大科学团队研制的聚变堆主机关键系统综合研究设施——八分之一真空室及总体安装系统通过专家组测试与验收，系统研制水平及运行能力达到国际先进水平。

　　重295吨的巨型“橘子瓣”
　　太阳发光发热源于其内部的核聚变反应，“人造太阳”顾名思义，就是要造出一个“太阳”实现聚变发电。核聚变材料在地球上极为丰富，且排放无污染，被人们认为是打开“能源自由”之门的钥匙。
　　安徽合肥西北角，“夸父”聚变堆主机关键系统综合研究设施园区实验厂房内，一个形似巨型“橘子瓣”的装置巍然矗立，这就是刚通过验收的八分之一真空室及总体安装系统主体平台。它采用D型截面双层壳体结构，总高20米，真空室壳体采用50毫米厚的超低碳不锈钢材料，重295吨。未来，8个这样的“橘子瓣”合而为一，下一代“人造太阳”将在其中“燃烧”。
　　“在聚变堆中，真空室是离堆芯最近的核安全屏障。它不仅能保障上亿摄氏度等离子体在装置中的运行，也为超导磁体提供安全屏障，对精度、焊接水准、磁导率等提出了超高要求。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所研究员、八分之一真空室及总体安装系统负责人刘志宏介绍，这一系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施19项子系统中的关键一项，通过完成八分之一真空室的研发，团队已完全掌握未来聚变堆完整的环形真空室的关键技术。
　　据介绍，随着聚变堆主机关键系统综合研究设施各子系统相继研制成功及投入运行，从基础研究到技术验证和工程应用的完整链条正逐步形成，为聚变堆的设计、建设、运行奠定了坚实的科学技术基础。

　　科研人员谈“十年磨一剑”
　　从预研、研制、调试到正式建成并通过验收，科研团队历时十年攻关，形成40余项发明专利。这一系统不仅为未来聚变堆主机真空室内部部件的安装、检测、调试和遥操作研究提供一个全尺寸的综合实验平台，相关技术还拓展应用于粒子加速器、精密机械、电子科技、半导体等领域。
　　3月9日，中国科学院合肥物质院等离子体所副研究员马建国博士在接受记者采访时称，真空室的服役环境极为严苛，需承受超强磁场、辐射及极端温度梯度。这对焊接技术提出了近乎苛刻的要求——焊缝必须兼具超高气密性、抗辐射性能、低磁导率及卓越力学强度。面对挑战，团队研发出多项特种焊接技术。
　　“既要保证焊缝不漏气，又要满足力学性能和磁导率要求。”马建国坦言，团队创新性地采用窄间隙自动化焊接和电子束焊接技术，结合高精度数值模拟与变形控制工艺，将焊缝轮廓度误差控制在0.3毫米以内。这一精度直接决定了真空室内部部件的安装匹配性，是保障聚变堆长期稳定运行的核心指标。研发过程中，团队还突破了超低碳不锈钢辐射耐受性焊接难题。
　　刘志宏说，在攻坚过程中，科研团队不惧艰辛，攻克一系列技术难关。他还特别指出，在建造真空室之前，国内尚未针对超低碳奥氏体不锈钢开展如此大规模、高精度的异形部件建造。这类技术的发展已带动一些关键仪器和装备的进步，并且得到国内一些大型企业的推广和应用。

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　　“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录
　　2025年1月20日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（以下简称“EAST”）在安徽合肥获得重大成果，成功实现了上亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。“亿度千秒”量级稳态高约束模的实现充分验证了聚变堆高约束模稳态运行的可行性，是聚变研究从基础科学研究迈向工程实践的重要一步，把聚变能源的研发进程往前推进了一大步，对聚变堆的建设和运行具有重大的意义。
　　EAST形如“巨罐”，汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一体，近百万个零部件协同工作，拥有专利近2000项。
　　太阳，普照万物，它的巨大能量来自内部的核聚变反应。而“人造太阳”是要在地球上实现可控的核聚变反应，追求“能源自由”。
　　高约束运行模式（高约束模）因其效率高、经济性强，是未来聚变实验堆和工程堆稳态运行的基本模式。但在实验装置上实现长脉冲稳态高约束模挑战大、难度高。
　　正在开展的第22轮物理实验中，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST大科学团队瞄准托卡马克稳态高性能等离子体前沿物理研究，解决了等离子体芯部与边界的物理集成、等离子体与壁相互作用、精密控制、实时诊断、主动冷却等系列前沿物理和工程技术问题，实现了超过1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。
　　自2006年建成运行以来，EAST等离子体运行次数超过15万次，通过开放共享的建制化管理模式，在稳态等离子体运行的工程和物理上持续保持国际引领。就长脉冲高约束模运行来说，先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑：2012年实现30秒高约束模，2016年实现60秒高约束模，2017年实现101秒高约束模，2023年实现403秒高约束模，2025年实现1066秒高约束模。EAST始终不断突破自我，挑战极限，冲击更高参数的长脉冲高约束模等离子体运行。
　　综合新华社、大皖新闻、央广网