英国资助聚变电站屏蔽与燃料技术研发
摘要
英国原子能机构通过聚变产业计划向14家机构提供810万英镑资助,开发聚变电站屏蔽和燃料技术。其中300万英镑用于11家机构的辐射屏蔽可行性研究,500万英镑用于3家机构的氢同位素处理技术规模化项目。这些项目旨在解决聚变装置极端条件下的安全和工程挑战,支持英国STEP聚变商业化计划,推动技术向商业化迈进。

英国原子能机构(UKAEA)从其聚变产业计划中向14家机构授予了价值810万英镑(1100万美元)的合同,以开发未来聚变电站的屏蔽和聚变燃料技术。
11家机构获得了总计300万英镑的13份合同,用于开发可持续的辐射屏蔽解决方案。这些项目将进行技术可行性研究,以达到“概念验证”阶段。
三家机构获得了总计500万英镑的资助,用于扩大现有项目规模。这些“规模扩大”合同侧重于氢同位素(特别是氚回收)的先进生产和处理技术,以及连续燃料循环的分析方法。
规模扩大项目将建立在第一阶段可行性研究和第二阶段原型项目开发的专业知识基础上。原型技术将在操作相关环境中进行测试并收集数据,使该技术更接近商业化。
这些举措旨在解决关键的安全和工程障碍,因为英国正通过其STEP(球形托卡马克能源生产)计划朝着聚变能商业化方向迈进。
聚变装置必须承受极端条件:等离子体核心温度超过1亿摄氏度,高能中子通量密集,以及等离子体约束所必需的强大磁场。UKAEA表示,有效的屏蔽——包括容器内部(保护组件免受直接等离子体和中子轰击)和外部(保护超导磁体等敏感系统)——对于电站的安全性和可靠性至关重要。
新型屏蔽材料和技术是未来可行聚变电站以及其他相关产业的基石。UKAEA中子材料相互作用项目负责人Mark Gilbert表示:“屏蔽是任何涉及产生电离辐射系统(包括聚变系统中预期的中子和伽马场)的关键安全要求。重要的是开发适用于空间受限的容器内部和容器外部的屏蔽解决方案,这些方案应坚固耐用、经济可行且环境影响最小。这一挑战要求英国工业界探索聚变中不同屏蔽应用的新颖解决方案。”
获得屏蔽技术资助的公司包括:
在聚变中,当两种形式的氢被加热形成极端温度下的等离子体时会释放能量。在整个燃料循环(从供应到回收和再循环)中处理这些氢同位素是聚变的核心工程挑战之一。
UKAEA聚变产业计划负责人Lyndsey Mooring表示:“近年来,参与开发多种氢同位素技术的所有供应商都取得了出色的进展。现在,有了这笔额外资金,我们可以为三种有前景的解决方案提供重要的后续合同和技术机会,重点关注测量和控制连续聚变燃料循环操作的分析方法,以及回收氚的核心组件。在接下来几个月里,他们在UKAEA专家和能力支持下开展的工作,将继续加强英国私营部门在这一重要技术挑战方面的实力。”
获得氢同位素技术合同的机构包括:
聚变产业计划将完成所有当前挑战项目在聚变关键技术领域的交付,一旦今年当前项目完成,该计划将结束。
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