你看新华社发的那个消息没?比波音747还沉,这玩意儿居然是个磁铁。
咱中国搞了个磁铁,五百八十二吨。五百八十二吨啥概念?一辆小汽车大概一吨多点,这就等于五百多辆车摞一块儿那么重。长二十一米、宽十二米、高三点三米,整个一栋楼横着放。你肯定想问,造这么大个磁铁挂家里吸啥?吸冰箱门都不够格。
其实不是挂家里的。是给人造太阳用的。
6月27号,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所宣布,这个环向场超导磁体完成了全部工艺工序,通过了专家组综合验收。同一天,高温超导中心螺管线圈也完成了满工况参数测试。两套核心设备,核心技术全部实现百分之百国产化。
你说这个磁铁大,确实大。但大不是重点,重点是它有多猛。
这玩意儿是个超导磁体,不是家里冰箱贴那种铁疙瘩。对比国际热核聚变堆ITER同型号的磁体,它的体积是对方的1.3倍,储能直接干到对方的三倍。
总储能一百二十吉焦——这个数字你可能没概念,换个说法,单个磁体运行电流九十八千安,十六个这样的磁体组合起来,能在装置中心产生六点五特斯拉的磁场。
六点五特斯拉啥概念?地球磁场才零点零零零零五特斯拉。这玩意儿产生的磁场是地球磁场的十三万倍。
那造这么强的磁场干啥?锁住东西。锁住一亿度高温的等离子体。
核聚变反应的原理跟太阳一样。太阳靠巨大的引力把氢原子压到一起,发生聚变释放能量。
地球上没那个引力条件,只能用磁场替代。超导磁体产生的强磁场就像一个无形的牢笼,把上亿度的等离子体悬空束缚住,不让它碰到任何固体壁面。
环向场磁体负责构建环向磁场,借助洛伦兹力牢牢约束等离子体,减少高能粒子对真空室器壁的冲击损耗。等离子的温度比太阳核心还高,一旦碰壁,啥材料都得瞬间汽化。
所以这个磁铁不是吸东西的,是"托"东西的。托住一颗人造太阳。
中科院合肥物质院等离子体所所长宋云涛说了一句话:这个线圈是目前世界上重量最大、储能最高的全超导线圈。用的特种不锈钢、绝缘材料、超导材料全部是国产的。
全部国产,这四个字背后是六年的攻关。从方案设计到前期预研,从整机研制到性能测试。
六年间攻克了聚变堆高稳定性磁体设计、大电流高温超导导体研制、大截面导体小半径弯绕成型、超低阻超导接头制备、高强低温绝缘适配、高温超导磁体失超保护等十几项关键技术难题。
光专利就申请授权了四十七项,制定标准十四项。
这还不算完。同期测试的高温超导中心螺管线圈,稳定载流六十千安,储能六点零三兆焦。
中科院合肥物质院等离子体所副所长秦经刚说,中心螺管磁体是运行工况最复杂的磁体,它的性能直接决定聚变装置能不能点得着、稳得住。
通俗点说,一个负责造笼子锁住等离子体,一个负责点火和维持燃烧。两个都搞定了,人造太阳才能转起来。
你可能要问,这东西跟我有啥关系?
关系大了。核聚变能是目前全球公认的人类终极能源方案。原料取自海水里的氘,几乎取之不尽。反应过程不产生长寿命放射性废物,不会像核裂变那样出堆芯熔毁的事故。一旦实现可控核聚变发电,人类将彻底告别化石能源的困扰。
而且核聚变能被写进了国家"十五五"规划纲要,被列入未来产业重点方向。
中科院合肥物质院等离子体所经过了将近四十年在超导磁体技术方面的积累,从低温超导到高温超导掌握了一系列核心技术。紧凑型聚变能实验装置计划在2027年左右建成,力争在2030年演示核聚变发电。
五百八十二吨的磁铁,锁住一亿度的火,照亮十四亿人的未来。
