中國接連研製成核聚變超導磁裝置供「人造太陽」

【有線新聞】中國的核聚變研究近日接連有重大成果，分別研製成全球最大的聚變堆專用超導磁體，以及高溫超導中心螺管線圈。

中國科學院合肥物質科學研究院的等離子體物理研究所，多年來一直推進核聚變研究，為中國建立「人造太陽」，其中的「東方超環」，即全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，自2006年運作至今已有多項成果，包括去年初創新世界紀錄，實現攝氏過億度的1,066秒穩態長脈衝高約束模式等離子體運行，要達到這些成果，用作約束等離子體的各個磁力裝置是關鍵。

研究所下一步推進的更大型項目，是緊湊型聚變能實驗裝置項目，又簡稱「夸父啟明」，分別象徵夸父逐日古代神話，以及中國聚變能源產生的光。此裝置同樣需要一個高溫超導中心螺管線圈，近日已研製完成。線圈穩定載流60千安，儲能6.03兆焦，最大磁場變化率每秒5.1特斯拉，接頭電阻0.87納歐，關鍵指標達到國際領先水平，實現了材料、設計、工藝全國產化。

研製過程先後攻克穩定性磁體設計、大電流高溫超導、大截面導體小半徑彎繞成型、超低阻超導接頭製備、高強低溫絕緣適配、高溫超導磁體失超保護等十多項關鍵技術難題。

至於更進一步接近實用的更大型項目，中國聚變工程示範堆CFEDR，預計將會用到一個大型的環向場TF超導磁體，早前亦研製完成並通過內部驗收，並是目前世界之最，體積是國際熱核聚變堆ITER，使用的TF磁體1.3倍，儲能則是對方的3倍。官方相信各項性能指標達到國際領先水平，標誌中國已全面掌握聚變堆核心磁體設計及研製技術，具備全流程自主研製百千安級大型超導磁體的能力。