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據中國科學報，近日，全球最新、規模最大的核聚變反應堆JT－60SA成功點火，成為實用型核聚變能源漫長發展進程中的一個里程碑。 據《科學》報道，JT－60SA是一個由日本和歐盟共同合作建造運行的超導托卡馬克裝置，位于茨城縣日本原子能研究開發機構（JAEA）內。 在國際熱核聚變實驗堆（ITER）運行前，JT－60SA是世界上最大的熱核聚變實驗裝置。它的一個目標是為ITER探索核聚變反應的最佳條件和參數，測試相關技術和操作要點。 日本的JT－60SA和其他托卡馬克裝置一樣，有著“甜甜圈”形的真空管道，外部纏繞著可產生磁場的超導線圈，腔體內部是熾熱的電離氣體云或等離子體，誘導氫原子核融合并釋放能量。這臺四層樓高的裝置可將等離子體加熱到2億攝氏度并維持約100秒。 ITER計劃的歐洲執行機構——歐洲聚變能組織（F4E）和日本量子科學技術研究所（QST）合作開發了JT－60SA。F4E項目主管Sam Davis表示，JT－60SA的成功點火“向世界證明了該裝置實現了基本功能”。 QST JT－60SA項目負責人Hiroshi Shirai表示，JT－60SA目前維持的運行時間，還不足以支撐有意義的物理實驗。 與許多聚變項目一樣，JT－60SA也經歷了延誤，其時間表延長到15年以上。按照最初計劃，JT－60SA應在2016年上線。但重新設計、采購問題以及2011年的大地震都對JT－60SA的上線產生了影響。此外，在2021年3月的一次測試中，JT－60SA的一個超導磁線圈的供電電纜發生短路。由于關鍵接頭的絕緣性不足，這次短路損壞了電氣連接，并導致氦氣泄漏，降低了冷卻系統性能。為了安全起見，JT－60SA團隊重新設計了100多個電氣連接絕緣層，而這項工作耗時兩年半。 不過，這次事故也提醒了ITER的工程師們。他們計劃對ITER的線圈進行更仔細的檢查和測試。 據悉，到2050年，日本希望建造一座示范發電廠——DEMO，它將成為JT－60SA和ITER未來商業化運行的基礎。 |
