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关于核聚变设施"神盾",根据近期官方发布的信息,它并非一个独立的核聚变装置,而是聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT,代号"夸父")项目中,最新研制成功的偏滤器原型部件。由于其关键的保护作用,它被形象地称为"神盾"。

下面是它的核心信息汇总:

项目 具体信息

官方名称 "夸父" (CRAFT) 设施的偏滤器原型部件

研发单位 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所

核心地位 中国自主设计的国际尺寸最大、热负荷最高的偏滤器原型部件

关键技术指标 稳态热负荷能力达 20兆瓦/平方米;靶板面向等离子体表面邻接误差小于 1毫米

核心功能 排出聚变产物和热量、控制杂质,是聚变堆的"守门人"

"神盾"具体负责什么

"神盾"(偏滤器)位于聚变堆堆芯内部,直接面对上亿度的等离子体,是保障聚变堆稳态运行的核心部件。

1. 承受极端热量:"神盾"需要承受高达20兆瓦/平方米的稳态热负荷。这是什么概念呢?这几乎是当前工程材料所能承受的温度极限。科研团队通过采用特殊的平板结构,成功将核心材料钨的表面温度控制在再结晶温度以下,相当于为聚变堆打造了一面坚实的"盾牌"。

2. 排出"聚变垃圾":核聚变反应会产生氦灰等副产品,这些杂质如果不能被及时排出,会冷却等离子体,导致反应终止。"神盾"的核心功能之一就是高效地将这些聚变产物从堆芯中分离并排出。

3. 助力燃料自持:在设计中,科研团队创新性地提出了混合偏滤器包层集成方案。这一设计理论上能将氚的增殖率提升3%以上。氚是核聚变的重要燃料,这一提升为未来聚变堆实现燃料的自给自足(氚自持) 提供了一条有效的辅助路径。

"神盾"的意义与地位

· 技术突破:"神盾"的成功研制,标志着我国在偏滤器的研发上实现了自主可控。其20兆瓦/平方米的稳态热负荷能力,达到了国际领先水平。

· 工程应用基石:它不仅为未来中国聚变堆(如CFETR)的工程建设奠定了坚实的技术基础,其相关技术还能拓展应用到航空航天、高端医疗设备、工业电子产品和新能源汽车等多个高科技领域,带动相关产业进步。

希望以上信息能帮助你全面了解"神盾"这把核聚变领域的坚固"盾牌"。它在解决可控核聚变面临的极端热量排出与材料防护难题上,正发挥着不可替代的关键作用。

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