磁约束聚变能源的发展机遇与挑战

磁约束聚变能源具有安全、经济和环境友好的优点，是未来理想的战略能源，可为“双碳”目标的实现做出重大贡献。磁约束聚变是利用磁场将氘和氚燃料以等离子体的形式约束并发生聚变反应，被认为有希望彻底解决人类的能源问题，也是中国核能发展的长远目标。当前中国正在积极参加国际热核聚变实验堆（ITER）的建设，支持国内ITER专项的物理和工程技术研究，在吸收和消化ITER经验的基础上，自主设计以获取聚变能源为目标的中国聚变工程试验堆（CFETR）。聚变能源开发难度很大，机遇和挑战并存，需要长期持续攻关。     

国家磁约束核聚变专家委员会第四次会议在我校召开

由科技部基础司主办的国家磁约束核聚变专家委员会第四次会议于2月19日在我校召开．此次会议的主题是研讨高校在我国ITER计划与聚变研发中所承担的人才培养与基础研究等方面的工作．科技部基础司副司长彭以祺，科技部ITER办副主任罗德隆，及科技部基础司与ITER办其他有关领导和专家出席了会议．教育部科技司李渝红处长应科技部邀请出席会议．     

核工业西南物理研究院的“十一五”规划

根据国家核能开发规划，“十一五”期间，西南物理研究院将充分抓住ITER建造期间的良好的国际合作机遇．以“十五”形成的能力和技术为基础，充分抓住国际热核试验堆（ITER）建造期间的良好的国际合作机遇，充分利用中国环流器二号A装置及升级改造后的HL-2M装置。经过“十一五”及其之后的努力，[第一段]     

在材料科学中飞扬青春——北京科技大学副教授周张健的科学之路

能源问题日益成为中国和全世界面临的共同危机,而核聚变能是公认的可以解决人类未来能源问题的有效途径之一。经过数十年的努力．核聚变研究已经取得了很大进展．其标志就是国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experiment Reactor．ITER）计划的正式签署并开始建造。这是国际上仅次于国际空间站的重大国际合作项目。     

ETER超导磁体设计与制备中的若干关键力学问题

超导磁体是目前正在研制和建造中的大型新能源装置即国际热核聚变实验堆（ITER）的核心部件,主要用于约束等离子体在有限环状空间内的流动,其力学研究直接涉及磁体结构安全性以及等离子体的稳定运行时间．我国承担着ITER超导磁体制备的任务包并取得成效,但由于磁体设计和制造涉及材料科学、力学、电磁学等多学科的交叉,同时也涉及超导复合线缆绕制与测试分析等一系列关键性技术问题,目前这一领域的研究不管是国内还是国外尚远未满足越来越多的大型超导科学装置的需求．本文主要介绍了ITER超导磁体从CICC导体的复杂制备到运行过程中所涉及的力学、超导物理等相互耦合作用的基础理论与实验研究方面的国内外现状以及存在的主要问题,其中也简要介绍了兰州大学电磁固体力学研究组在超导电磁系统相关方面的部分研究进展与成果等．     

七国集资百亿欧元造“太阳”——科学岛开建超导导体生产线标志我国参与国际热核聚变实验堆计划启动

中国在内的7个国家集资100亿欧元在法国建造热核聚变实验堆（ITER）。记者日前获悉，科学岛承担的ITER部分工作已开工，此举标志着我国参与国际热核聚变实验堆计划正式启动。     

科学岛国际＂人造太阳＂交付首件产品

本刊讯 12月2日，中科院合肥物质科学研究院等离子所为国际热核聚变实验堆（ITER）计划中国制造任务的首件产品——“ITER环向场（TF）超导导体”举办交付启运仪式。     

人造太阳就要生起来了——挑战终极能源的ITER

最近，由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国参加的国际热核反应堆合作计划(ITER)再次引起了人们的兴趣。这个被称为人造太阳的热核反应堆，不仅因为1．3万亿日元的巨大投资引起了人们极大的关注，更因为如能在未来50     

核聚变的困惑

随着中国决定将要加入“国际热核聚变实验堆”(ITER)计划，核聚变发电以及ITER的话题逐渐多了起来。这是继“双星”计划和“伽利略”导航卫星计划之后，中国即将要加入的第三个大型国际科技合作项目。与前两个项目相比，这个项目可谓工程巨大。只是建造一个实验堆，即所谓的托卡马克就需40多亿欧元，加之后续的运转费用，总计约要100亿欧元。中国如果加入的话，总共要出资约10亿欧元，这对我们这样的发展中国家来说，的确不是个小数目，因而在业内引起了不小的争论，偶尔也会见诸报端。     

热核聚变实验堆开启“无限能源”时代

<正>对世界各国来说,ITER计划是实现核聚变能源的渠道,促进全球核能研究快速发展。1985年,在美苏首脑的共同倡议下,国际热核聚变实验堆（ITER）计划得以确立。目前,该计划由欧盟、俄罗斯、日本、美国、中国、韩国和印度——总人口占世界一半以上的七方共同实施。据了解,此大型国际合作计划探索利用磁约束方式来实现核聚变能源,是目前全球规模最大、影响最深远的重大国际科学工程之一,也是人类历史上的一个创举。     

中国环流器二号A装置物理实验研究进展

本文介绍了中国环流器二号A(HL-2A)装置概况、系统工程以及在磁约束聚变物理研究方面取得的若干重要进展,尤其是在HL-2A装置上成功实现了具有边缘局域模的高约束模式运行,是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展.近年来利用该装置可近性好,原创的加料与控制技术以及先进的高时空分辨诊断系统等独特优势,在HL-2A装置上开展了国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)及未来聚变堆等离子体相关的前沿物理问题与关键技术的研究,获得了一批国际磁约束核聚变领域创新科技成果,为ITER的运行与实验以及未来聚变堆的设计提供了重要技术基础与支撑.     

国际热核实验反应堆装置电子回旋辐射诊断强度绝对标定系统的热源设计与仿真

位于国际热核实验反应堆（ITER）9号窗口的诊断屏蔽模块由两个黑体源和两个远程可伸缩的透镜组成,该装置的作用是产生和引导黑体辐射,以校准ITER电子回旋发射诊断的径向和斜向视图。保持发射极的温度稳定对于精准源的正常工作至关重要,本研究针对这个问题,对ECE系统进行初步设计,优化调整发射极和恒温热源之间的距离,通过ANSYS仿真分析,获得辐射换热条件下ECE发射极不同路径的温度分布,以满足ITER中对于校准源的要求和约束。本研究对ECE系统结构设计及样机的研发具有一定的指导作用。     

CFETR物理与工程研究进展

磁约束聚变是利用磁场将氘和氚燃料以等离子体的形式约束并发生聚变反应,被认为有希望彻底解决人类的能源问题.中国聚变工程试验堆(CFETR)是中国磁约束聚变发展路线图规划的下一个托卡马克聚变装置,其运行将分为两个阶段:第一阶段实现200 MW聚变功率、氚自持的稳态运行;第二阶段实现1000 MW聚变功率并示范聚变电能输出. CFETR将着力解决ITER与DEMO之间存在的物理与工程技术难题,包括实现氘氚聚变稳态运行、公斤级氚的增殖与循环自持、能长时间承受高热负荷与强中子辐照的材料技术等,为我国2050年前后独立自主建设聚变电站奠定坚实的基础.     

磁约束核聚变国际发展态势分析

核聚变能被视为人类可持续发展最理想的未来能源,受控核聚变研究的最终目标是实现聚变能的商业化应用。主要发达国家纷纷制定了聚变能研究战略,探索和发展能直接用于商用聚变堆的各种新技术和新概念,以加快这一进程。经过半个多世纪的不懈努力,世界各国已在磁约束核聚变理论方法、关键技术和实验装置上取得了突破性进展。该文主要从国际相关战略规划、ITER计划现状、理论与实验工艺上的研究进展及关键前沿技术等几个方面对磁约束核聚变国际发展态势进行分析,从文献计量角度揭示出核聚变领域的主要国家、机构和科研人员特征,并提出了中国核聚变未来发展的对策建议。     

中性束注入RF负离子源的发展及其特性研究

相对于灯丝源,RF源由于不需要维护现在已经成为灯丝源的一个令人感兴趣的替代品,IPP伽兴研究所对RF负离子源的大量的研究工作直接导致了ITER选择RF负离子源作为ITER堆中性束注入系统的离子源．这项工作使用三个实验装置：BATMAN、MANITU及RADI,这三个实验装置沿三条线平行的进行不同的研究．实验结果表明IPP的RF负离子源已经达到甚至超过了ITER的要求．     

封面说明

<正>本期出版了"中国磁约束聚变科学技术研究进展"专题.有着"人造太阳"之称的磁约束热核聚变是解决人类未来能源危机的最终途径.中国依托东方超环(EAST)和环流器二号(HL-2A)两个托卡马克装置的实验研究成果和参与国际热核聚变实验堆(ITER)的设计建造经验,全面启动了中国聚变工程实验堆(CFETR)的物理     

汉中市在第十七届农高会上举办专场签约暨项目推介活动

十七届农高会上，我市举行了集中签约暨项目推介活动，现场签约项目24个，总投资10．55亿元。其中，过亿元的项目4个；合同项目14个，总投资5．08亿元；协议意向项目10个，总投资5．47亿元。签约项目主要涉及农业产业和中药产业开发等方面。省人大副主任李晓东，     

基于ANSYS的中国ITER实验包层电磁分析

根据中国ITER实验包层模块（CHHCSBTBM）设计结构,运用有限元分析方法,建立了TBM及其子模块的电磁分析模型,并对所建模型在中心等离子体破裂情况下进行了涡流、应力计算,得到了相应的感生涡流和应力分布。     

EAST全超导托卡马克高约束稳态运行实验研究进展

开发安全、清洁的核聚变能,最终解决人类能源危机是聚变科学与技术研究的终极目标. 21世纪初启动建设的国际热核聚变实验堆(ITER)项目,促使聚变能开发朝商业应用迈进了一大步.具有ITER类似结构的托卡马克(Tokamak)磁约束聚变装置开展的等离子体放电实验,成为了现阶段聚变能开发研究的焦点.中国科学院等离子体物理研究所自主设计、建造的全超导托卡马克EAST,面向未来聚变反应堆关键的工程与物理问题开展了大量的探索研究.其中,在关于聚变反应堆能否经济实用地投入商用发电的高约束稳态运行实验研究方面,取得了一系列重大突破.继2012年实现400 s低约束模长脉冲运行、验证系统长脉冲运行能力之后, 2017年EAST又刷新了高约束模等离子体放电运行时间的世界纪录,成为首个具备100 s量级高约束模准稳态运行能力的托卡马克装置,并且首次触及到了磁约束聚变等离子体中最长的时间尺度——粒子平衡时间.为面向反应堆燃烧等离子体第一壁高热负荷承载,高约束边界局域模抑制以及长时间稳态运行控制的工程与物理问题的开拓研究,提供了国际磁约束聚变界最好的实验平台.现已在EAST上开展了钨铜水冷偏滤器、锂化第一壁、射频波电流驱动、弹丸注入、精确磁面位形控制、边界局域模和高热负荷缓解等一系列相关实验,并取得了重要的研究进展.     

人造太阳:中国走在世界前列

正国际热核聚变实验堆(ITER)计划重大工程安装7月28日在位于法国南部圣保罗-莱迪朗斯镇的该组织总部正式启动。作为参加ITER项目国家之一,中国的表现十分突出。ITER总干事贝尔纳·比戈在ITER安装启动仪式发布会上称,中国以快速的工程反应和科研进步,成为各合作方中兑现国际承诺的典范。国际热核聚变实验堆(ITER)计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程ITER,俗称"人造太阳"。如果取得成功,人类将有望获得几乎用之不竭的能源。