中国BEST聚变堆磁体通过测试
摘要
中国聚变工程实验堆BEST建设加速,已完成核心超导磁体满载测试,实现100%技术国产化。该装置旨在实现五倍能量增益并演示聚变发电,目标在2030年左右产生世界首批聚变电力。项目位于合肥,已吸引十余国科学家合作参与。

中国燃烧等离子体实验超导托卡马克(BEST)的建设正在加速推进。BEST位于安徽省合肥市庐阳区三十岗乡,是中国创纪录的实验先进超导托卡马克(EAST)与规划中的中国聚变工程示范堆(CFEDR)之间的中间试验阶段。
与专注于维持高温的EAST不同,BEST专门设计用于实现和研究自持“燃烧”的氘氚等离子体。该反应堆旨在演示净聚变能量产出,目标是实现前所未有的五倍能量增益(Q=5)。BEST的建造目的是演示基于聚变的先导发电,超越纯粹的学术性等离子体研究。其目标是演示聚变净能量增益,并在2030年左右产生世界上首批聚变发电。
最近的航拍画面显示,该装置正在巨大的圆形施工现场成形,重型机械和数十名工人正在地下深处组装其多层结构。该设施位于合肥未来大科学城,园区占地约16万平方米。主体装置重达400吨的底座于2025年底安装完成。它作为一个巨大的真空绝热容器,设计用于承受超过6000吨的总设备载荷。来自法国、英国、德国等十多个国家的科学家已签署《合肥聚变宣言》,合作开展该项目。
2026年7月,该反应堆的两块超导磁体通过了满载测试,这是一个重要里程碑,设施有望在2027年底前完工。随着这些测试的成功完成,项目官员确认,100%的核心技术现已实现国产化。
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所(ASIPP)完成了两套超导磁体系统的研制、验收和全性能测试,即一个环向场超导磁体和一个高温超导中心螺线管线圈。
据ASIPP的研发人员介绍,这个重达582吨的D形环向场线圈的尺寸是国际热核聚变实验堆(ITER)所用环向场磁体的1.3倍,储能能力是其三倍。该研究所研发该磁体已历时六年。
未来,16个这样的磁体将组合并建造在一起,形成一个完整的环向场。“其功能是约束等离子体,防止其撞击真空室壁,”ASIPP研究员吴宇说。“其磁场强度与未来等离子体所需的温度和密度相关。由16个线圈组成的环将产生6.5特斯拉的磁场。”
ASIPP所长宋云涛指出:“这个线圈是世界上最重的,也是目前所有超导线圈中储能能力最高的。我们目前使用的特殊不锈钢,以及我们的绝缘材料和超导材料,都是国产的。这个项目是100%用国产产品实现的。”
该磁体是在一项名为CRAFT(聚变技术综合研究配套设施)的国家重大研究计划下建造和测试的。CRAFT是合肥一个由等离子体物理研究所建造的综合性测试设施,为中国下一代反应堆开发和评估部件。虽然EAST是开发这项技术的工程基础,但其物理设计对于21米高、582吨重的磁体部件来说实在太小了。
