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揭秘“人造太阳”( 二 )


集中全世界在磁约束核聚变领域的科技力量和50余年的技术成果 ， 以验证可控核聚变科学和工程技术可行性为目标的国际热核聚变实验堆（ITER）计划于2006年签署 ， 标志着ITER计划正式启动 。 该计划由中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国和印度七方参与 ， 在法国南部普罗旺斯地区共同建造一个世界上最大的托卡马克装置 。 ITER也是目前全球规模最大、影响最深远的国际合作项目之一 ， 也是中国以平等身份参加的最大国际科技合作项目 。
中国的加入促进了ITER计划更好地实施 ， 同时得益于参加ITER计划 ， 我国在可控核聚变领域的研发和技术水平也取得了长足进步 。 通过不断深化国际合作交流 ， 汲取国际可控核聚变实验装置设计、建造、运行已有的成功经验 ， 补强短板 ， 针对当前关键技术壁垒 ， 探索创新 ， 攻坚克难 ， 不断实现突破 ， 我国可控核聚变已逐渐由跟跑转向并跑 ， 部分技术达到国际领先水平 。
在ITER采购包研发方面 ， 中国承担了大概9%的18个子任务 ， 基本覆盖了ITER核心部件 。 目前 ， 我国承担的ITER采购包任务进展顺利 ， 取得了一系列技术突破 ， 成果丰硕 。 核西物院承担的ITER第一壁采购包半原型部件是中国团队承担的一项高难度任务 。 当时世界上能够满足ITER第一壁特殊材料要求的只有美国 。 科研团队联合国内有关单位通过十多年的不懈努力 ， 不仅在特殊材料的制备上 ， 而且在焊接工艺等多项技术上取得了重要突破 ， 成功研制的ITER超热负荷第一壁半原型部件于2016年率先通过国际认证 ， 这标志着我国该项技术已达世界先进水平 。
作为聚变堆堆芯的核心部件之一 ， ITER产氚实验包层模块需要实现中子屏蔽、产氚和能量提取的功能 ， 是实现聚变堆氚自持和发电的关键部件 ， 其设计和制造均面临着巨大的技术挑战 。 经过十余年的研发攻关 ， 由核西物院牵头负责的中国氦冷固态产氚包层系统（HCCB TBS）项目在ITER计划各方中率先完成概念设计评审 。
目前中国承担的ITER采购包 ， 无论是在研发进度还是在完成质量方面 ， 都处于七方的前列 。 在国际聚变舞台上 ， 中国有了更大的话语权 。
国际对中国可控核聚变实力的认可度还在不断提升 。 2019年9月 ， 中核集团牵头的联合体成功中标ITER主机安装一号合同（TAC1） ， 这是有史以来中国企业在欧洲市场中标的最大核能工程项目合同 。 该工程安装的是ITER装置最重要的核心部件 ， 其重要性相当于核电站的反应堆、人体的心脏 。 安装工程囊括了ITER杜瓦结构及杜瓦结构和真空容器之间所有的系统 ， 对精度要求极高 ， 以吊装杜瓦底座为例 ， 该底座重量超过1000吨 ， 而就位偏差要求不超2毫米 ， 工程难度非比寻常 。 通过国际竞标拿到ITER项目最核心部分的安装工程 ， 是国际专业机构对我国核电工程能力的高度认可 ， 同时也标志着我国在该领域的相关技术在已步入世界先进水平 。
【揭秘“人造太阳”】进入2020年 ， 国内参数最高的可控核聚变实验装置HL-2M运行在即 ， ITER主机安装和各项采购包稳步推进 ， 可控核聚变关键技术不断获得突破 ， 人类距离“人造太阳”闪耀在东方又近了一步 。


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