西物院:以聚变研究新基地建设为牵引迈向高质量发展

2021-10-26 10:56    核工业西南物理研究院  核聚变

核工业西南物理研究院作为我国从事核聚变能源开发的专业研究院,是国家核能 “三步走”(“热堆-快堆-聚变堆”)发展战略中聚变堆研发的核心单位,也是我国参加国际热核聚变实验堆(ITER)计划的重要技术支撑单位,代表着我国核聚变能源研究的规模和水平。


核工业西南物理研究院作为我国从事核聚变能源开发的专业研究院,是国家核能 “三步走”(“热堆-快堆-聚变堆”)发展战略中聚变堆研发的核心单位,也是我国参加国际热核聚变实验堆(ITER)计划的重要技术支撑单位,代表着我国核聚变能源研究的规模和水平。

“十三五”期间,西物院秉承“强核报国、造福人类”的使命,践行科技自立自强,取得了一系列国际、国内领先科研成果,人才队伍综合实力全面提升并入选国家科技部“创新人才培养示范基地”。“十四五”期间,全院科技工作在国家“三新一高”战略指引下,正在以聚变研究新基地建设为牵引,向着高质量发展迈出坚定步伐。

中国环流器二号M装置

聚变研究成就斐然

“十三五”期间,西物院依托中国环流器二号A(HL-2A)装置物理实验、新一代先进磁约束核聚变装置——中国环流器二号M(HL-2M)装置建设,开展聚变前沿等离子体物理研究,发展托卡马克装置实验关键技术;作为我国参加国际热核聚变实验堆(ITER)计划的重要支撑单位,围绕ITER采购包任务,大力开展聚变堆关键技术攻关,不断掌握聚变堆设计、建造技术,积极面向未来打造聚变堆核岛设计研究院。五年间西物院共获省部级以上科学技术奖23项,其中一等奖5项、二等奖8项;共获授权专利287项;在物理学国际顶级刊物《Physical Review Letters》和《Nature》杂志子期刊《Scientific Reports》等国内外主要刊物上发表学术论文582篇。

中国环流器二号A装置放电画面

作为国家重大科学工程装置,HL-2A装置重点瞄准ITER及未来聚变堆关键核心问题开展攻关,装置能力和水平得到进一步提升,多项技术取得重大突破。如成功研制了新一代低杂波有源/无源间隔波导阵列天线,并在国际上首先验证了该天线在高约束模条件下的耦合性能,为ITER低杂波电流驱动天线设计提供了重要数据;在国内首次实现了高比压等离子体运行,标志着我国具备了开展与ITER及未来聚变堆相关的高约束、高比压实验研究的能力;基于原创的加料与控制技术、先进的高时空分辨诊断系统以及高功率二级加热系统等独特优势,多项成果发表在物理学国际顶级期刊和聚变领域国际顶级期刊上。这些成果为进一步提升聚变实验装置运行品质、ITER的运行与实验以及未来聚变堆的设计提供了重要物理基础和技术支撑。

2020年底,西物院自主设计建造完成了HL-2M,取得了多项重大技术突破,标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术,为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。HL-2M成为我国规模最大、参数最高的磁约束可控核聚变实验研究装置,入选2020年国内十大科技新闻和2020年度央企十大国之重器。

TAC1合同签约仪式

五年里,西物院承担了我国ITER采购包任务中绝大部分涉核部件的研发与加工制造任务,包括ITER装置的一系列关键部件的采购包任务。通过ITER采购包任务执行,西物院在设计创新、特殊材料研制、材料连接技术、关键部件制造技术和试验检测技术开发等方面取得多项突破,解决了一系列聚变工程关键技术。尤其在ITER第一壁等聚变堆关键部件设计研发上实现了重大技术突破,也实现了我国在聚变堆包层技术方面从跟跑、并跑到领跑的快速发展;按期完成了ITER磁体支撑系统等大批量大型部件的研发、制造与交付等,为ITER装置的建造提供了保证,做出了重大贡献。同时,西物院发展并掌握了一系列聚变堆关键核心技术,为中国自主设计建造聚变堆奠定了坚实的基础。

ITER建设现场组装大厅

此外,西物院作为主要技术支撑单位参与组成的联合体成功中标ITER组织迄今公开发布的最大安装合同——托卡马克主机安装一号合同。该安装标段是ITER装置最重要的核心设备安装工程,其成功中标不仅表明我国数十年的核聚变工程技术沉淀、核电建设能力及国际影响力已获国际聚变界和核工程界的高度认可,同时也将使我国通过合同的实施率先掌握大型托卡马克工程安装能力及相关核心技术,为未来自主建造聚变商用堆积累了宝贵的经验。

人才培养

产业应用与开放合作成果显著

“十三五”期间,西物院积极扩大聚变中间技术应用,在DLC厚膜工业化应用、硬质超厚涂层制备、陶瓷基高性能金属化涂层技术、热等离子体应用等方面取得显著成绩。比如,应用于航空的硬质超厚涂层专用设备顺利交付用户;非金属表面金属化工艺应用于人造卫星;成功开发5G部件表面金属化工艺;含氟废液等离子体高温裂解系统通过环评验收;研发核电废物等离子体高温熔融系统,为核电废物最小化提供了解决方案。

 

西物院与中核投资共同成立的中核同创揭牌仪式

“十三五”期间,西物院积极发挥国家“国际科技合作示范基地”作用,以国际大科学工程ITER计划为牵引,不断拓展国际科技合作和学术交流的深度和广度。西物院共派出900余人次赴境外学习与学术交流,20多个国家及组织的500余名专家学者来院开展合作。

西物院重点加速推进了高层次国际合作平台,如签署协议建立中法聚变联合研究中心,标志着中法聚变合作进入新的局面;搭建了国际和国内大型学术交流平台,如首届亚太等离子体物理大会、国际聚变成都理论物理节、第一届中国磁约束聚变能大会暨聚变能活动周等学术会议,为深化多边合作,助力聚变研究发展起到了重要推动作用。

聚变中间技术

“十四五”期间,在国家“三新一高”战略指引下,按照集团公司新时代发展战略部署,西物院将坚持和加强党的领导,推动党建和业务工作深度融合;坚持系统思维,推动“一院三区”聚变研发基地协调发展;坚持改革创新,进一步释放高质量发展的内生动力,瞄准全面建设国际一流核聚变研究设计院的目标,当好我国核聚变能开发的排头兵,为推动国民经济高质量发展和加快建设核工业强国贡献智慧和力量。



深圳核博会

图为技术


阅读推荐

正在加载

阅读排行