超導(dǎo)磁體技術(shù)與磁約束核聚變

王騰

（中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 等離子體物理研究所, 安徽 合肥 230031）

0 引言

幾十億年來，太陽源源不斷以光和熱的形式向外輻射能量，這些能量給地球上的水循環(huán)、大氣循環(huán)、植物光合作用等提供動(dòng)力，進(jìn)而產(chǎn)生了化石能源、水能、風(fēng)能、太陽能等。太陽的能量來自于其核心區(qū)持續(xù)的核聚變反應(yīng)，磁約束核聚變就是要實(shí)現(xiàn)像太陽一樣持續(xù)可控的核聚變反應(yīng)，以開發(fā)核聚變能，也被形象地昵稱為“人造太陽”。

人類社會(huì)發(fā)展需要大量消耗能源，當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)以煤炭、石油和天然氣為主導(dǎo)，化石能源占比高達(dá)80%以上。但化石能源是不可再生資源，持續(xù)大規(guī)模開發(fā)利用必將導(dǎo)致資源加速枯竭。同時(shí)，人類的能源開發(fā)還造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。面對(duì)能源與環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)，人類必須盡快找到更加持續(xù)、穩(wěn)定和清潔的新能源。核能具有能量密度高、穩(wěn)定可靠、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)，是化石能源的最佳替代項(xiàng)。

隨著原子序數(shù)的增大，平均核子（質(zhì)子和中子的統(tǒng)稱）質(zhì)量會(huì)經(jīng)歷先減小后增大的變化，而核反應(yīng)就是通過核子重新組合使得平均核子質(zhì)量減少。因此，核反應(yīng)包括重核裂變與輕核聚變。根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=Δm·c2（即產(chǎn)生的能量等于減小的質(zhì)量乘以光速的平方），重核裂變與輕核聚變過程都因伴隨著質(zhì)量虧損而釋放巨大的核能。

可以說核聚變能是具有清潔、安全、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)的終極能源，一經(jīng)使用，人類將永遠(yuǎn)告別能源危機(jī)和環(huán)境問題。因此，許多國家的科研機(jī)構(gòu)和科技公司為之持續(xù)研究，希望早日實(shí)現(xiàn)聚變能發(fā)電，但其挑戰(zhàn)巨大，尚需解決眾多科學(xué)和技術(shù)難題。

1 磁約束核聚變

1.1 核聚變的反應(yīng)條件

實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)，需要同時(shí)滿足三個(gè)條件：足夠高的溫度（T）、一定的密度（n）和一定的能量約束時(shí)間（τE），三者的乘積稱為聚變?nèi)朔e。根據(jù)勞遜判據(jù)，只有聚變?nèi)朔e大于一定值（ 5 ×1021m-3·s·keV），才能產(chǎn)生有效的聚變功率輸出[1]，如圖1 所示。

圖1 獲得核聚變反應(yīng)的三要素Fig. 1 Three key parameters for nuclear fusion

首先是高溫，實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)需要將氘氚原子核壓縮到很小尺度的核力范圍內(nèi)，但由于原子核帶正電，必須在極高溫下才能獲得足夠的能量以克服彼此間的庫侖勢(shì)壘，原子核靠得更近時(shí)通過量子隧穿效應(yīng)產(chǎn)生核聚變反應(yīng)的幾率更大。盡管太陽核心溫度已經(jīng)高達(dá)1 500 萬℃，但這遠(yuǎn)未達(dá)到核聚變反應(yīng)的要求，根據(jù)量子隧穿效應(yīng)其發(fā)生聚變的幾率只有1028分之一，實(shí)際上日核區(qū)的單位體積發(fā)熱功率不及人體的三分之一，只是依賴太陽巨無霸的質(zhì)量和體積取勝。但溫度也不能過高，因?yàn)檫^高溫度下原子核接近時(shí)間縮短，反應(yīng)幾率反而減小。而要在地球?qū)崿F(xiàn)高效核聚變反應(yīng)，溫度大約需要維持在1 億℃以上可獲得較高反應(yīng)幾率，這個(gè)溫度是太陽核心溫度的近10 倍，從而實(shí)現(xiàn)比太陽核心更高的功率密度。

其次是密度，用以衡量等離子體約束區(qū)單位體積內(nèi)粒子的個(gè)數(shù)。保持足夠的密度意味著單位體積內(nèi)擁有更多的氘氚原子核，能夠有效提高原子核間的碰撞效率，以獲得足夠的核聚變反應(yīng)率。

最后是能量約束時(shí)間，高溫等離子體的能量以輻射和熱傳導(dǎo)的形式逸出，為唯象描述熱傳導(dǎo)損失功率，將等離子體總能量熱傳導(dǎo)損失所需時(shí)間定義為能量約束時(shí)間，是聚變裝置重要指標(biāo)。高能量約束時(shí)間意味著裝置具有良好的隔熱性能，能量流失得緩慢，以進(jìn)一步提高核聚變反應(yīng)率。

1.2 核聚變的約束方式

達(dá)到聚變條件后，還要對(duì)高溫聚變物質(zhì)進(jìn)行約束，以實(shí)現(xiàn)長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，即延長可控聚變反應(yīng)時(shí)間，從而獲得持續(xù)的核聚變能。實(shí)現(xiàn)可控聚變約束有三種途徑[2]，如圖2 所示。

—保時(shí)捷運(yùn)動(dòng)部門主管Frank-Steffen Walliser在洛杉磯車展現(xiàn)場接受采訪時(shí)表示，918 Spyder的繼任者在紐博格林北環(huán)的成績將以6分30秒為目標(biāo)

圖2 聚變約束的三種途徑Fig. 2 Three schemes of fusion confinement

引力（重力）約束、慣性約束和磁約束。引力約束主要是靠強(qiáng)大的萬有引力來提供對(duì)聚變?nèi)剂系募s束力，比如太陽的萬有引力使日核區(qū)的氫不斷往中心擠壓，從而形成很高的密度，再加上太陽有足夠長的能量約束時(shí)間，使得核聚變反應(yīng)得以持續(xù)發(fā)生。

慣性約束則以多束極高精度的激光從四面八方向一個(gè)非常微小的聚變?nèi)剂贤鑳A注巨大的能量，產(chǎn)生瞬間的高溫和高壓，巨大的壓力使聚變?nèi)剂系拿芏仍诙虝r(shí)間達(dá)到極限值，從而引發(fā)核聚變反應(yīng)。

磁約束利用磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)原子核產(chǎn)生的洛倫茲力產(chǎn)生約束，聚變?nèi)剂显跇O高溫下會(huì)完全電離為由原子核和自由電子組成的等離子體，倘若讓這團(tuán)等離子體置身于強(qiáng)磁場的空間，帶電的原子核與電子在垂直于磁場方向不再自由只能沿著磁場方向做回旋運(yùn)動(dòng)，從而受到約束。

在三類約束方式中，引力約束無法在地球上實(shí)現(xiàn)，慣性約束難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的聚變功率輸出，因此磁約束核聚變是實(shí)現(xiàn)聚變能開發(fā)的有效途徑。

1.3 磁約束核聚變裝置

20 世紀(jì)50 年代，蘇聯(lián)科學(xué)家提出一種名為“托卡馬克”的磁約束核聚變裝置，它的名字由俄文中環(huán)形、真空室、磁、線圈四個(gè)詞的前幾個(gè)字母組成。托卡馬克通過在環(huán)形真空室中構(gòu)造出一個(gè)閉合的螺旋磁場，完成對(duì)高溫等離子體的約束，聚變?nèi)剂显谥芏鴱?fù)始的運(yùn)動(dòng)中完成核聚變反應(yīng)，如圖3 所示。此外，根據(jù)磁場位形的不同，人類還曾經(jīng)建造了磁鏡、仿星器、球形環(huán)、緊湊環(huán)、直線箍縮、環(huán)箍縮等多種類型磁約束核聚變裝置[2]。但磁約束核聚變研究70 年的歷史表明，基于托卡馬克裝置的磁約束核聚變是目前最有希望實(shí)現(xiàn)聚變能和平利用的途徑。

圖3 托卡馬克約束磁場示意圖Fig. 3 Magnetic field distribution in tokamak

在托卡馬克環(huán)形真空室周圍，分布著若干個(gè)環(huán)向場（縱場）線圈、中心螺管（歐姆加熱）線圈、極向場線圈等幾類磁體，等離子體運(yùn)行中磁體通入電流產(chǎn)生磁場，以激發(fā)和控制等離子體，如圖4 所示。托卡馬克典型等離子體放電過程可以簡要表述為[3]：

圖4 托卡馬克基本結(jié)構(gòu)Fig. 4 Typical composition of tokamak

1）在零時(shí)刻（等離子體建立時(shí)刻）之前向環(huán)形真空室中充入聚變氣體，中心螺管磁體電流加到峰值。

2）零時(shí)刻，中心螺管磁體電流迅速下降，在環(huán)形真空室中產(chǎn)生感應(yīng)電流，加速自由電子，發(fā)生碰撞電離，形成等離子體。

3）之后再次充入聚變氣體，提高真空室內(nèi)反應(yīng)物密度及壓強(qiáng)，同時(shí)通過射頻波和中性束注入等輔助加熱手段進(jìn)一步提高等離子體溫度。

此過程中，托卡馬克可以視為一個(gè)變壓器，初級(jí)線圈為歐姆加熱線圈，次級(jí)線圈為等離子體，通過快速磁通變化形成環(huán)向等離子體電流，這是十分必要的[4]。如果僅在同心圓的環(huán)形磁場中，帶電粒子受到離心力和磁場非均勻的影響產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致電子和離子分離，形成的空間電場會(huì)導(dǎo)致等離子體向外擴(kuò)張，產(chǎn)生不穩(wěn)定。正是等離子體電流的存在，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小環(huán)形磁場使磁場旋轉(zhuǎn)，這樣粒子沿著磁場既環(huán)向運(yùn)動(dòng)又上下翻轉(zhuǎn)，從而抵消電荷分離。

2 超導(dǎo)托卡馬克

2.1 超導(dǎo)托卡馬克的誕生

所有托卡馬克的終極目標(biāo)是將氘氚聚變?cè)霞訜岬近c(diǎn)火點(diǎn)或更高的溫度，并加以控制地持續(xù)盡可能長的反應(yīng)時(shí)間，以追求連續(xù)的聚變能量輸出。即使采用導(dǎo)電性良好的銅作為導(dǎo)體繞制線圈，由于電流巨大線圈不可避免地存在發(fā)熱問題，從而限制了磁約束核聚變的長時(shí)間穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。由于超導(dǎo)體具有零電阻效應(yīng)，且承載電流密度更高有利于建造更加緊湊、更高場強(qiáng)的聚變裝置，能夠有效改善長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，20 世紀(jì)后期，科學(xué)家們開始把超導(dǎo)技術(shù)用于托卡馬克裝置。

蘇聯(lián)于1979 年建造的T-7 托卡馬克裝置是世界上第一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置，其縱場磁體系統(tǒng)由48 個(gè)超導(dǎo)線圈組成，這就是后來的中國首個(gè)超導(dǎo)托卡馬克HT-7 前身。1990 年10 月，中國科學(xué)院等離子體物理研究所在認(rèn)真分析了國際核聚變發(fā)展的趨向后，與俄方正式達(dá)成協(xié)議，采用以易貨貿(mào)易的方式將T-7 引進(jìn)。此后，等離子體物理研究所用了3 年時(shí)間將T-7 裝置升級(jí)為HT-7 裝置（合肥超環(huán)），特別是減少了縱場磁體個(gè)數(shù)以獲得更多的等離子體診斷窗口空間，利于物理實(shí)驗(yàn)開展。改造后的HT-7，擁有24 個(gè)線圈組成的超導(dǎo)縱場磁體系統(tǒng)（如圖5 中橘紅色部分所示），并安裝了真空室主動(dòng)水冷內(nèi)襯，是一個(gè)可產(chǎn)生長脈沖高溫等離子體的中型托卡馬克研究裝置。

圖5 HT-7 裝置主機(jī)Fig. 5 HT-7 tokamak device

從1994 年建成運(yùn)行到2012 年最后一輪實(shí)驗(yàn)，HT-7 等離子體放電次數(shù)突破14 萬次，并于2008 年連續(xù)重復(fù)實(shí)現(xiàn)長達(dá)400 s 的1200 萬 ℃高溫等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)最長放電時(shí)長記錄長記錄[5]，如圖6 所示。HT-7 的成功讓我們?cè)诔瑢?dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)運(yùn)行上積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，從而讓我國聚變研究躋身于世界磁約束核聚變研究的前沿，也奠定了我國廣泛國際合作研究的基礎(chǔ)，為磁約束核聚變研究事業(yè)做出了重要的直接貢獻(xiàn)。

圖6 HT-7 實(shí)現(xiàn)長達(dá)400 s 的等離子體放電Fig. 6 400 seconds long pulse plasma achieved in HT-7 tokamak

然而，HT-7 裝置只有縱場磁體采用超導(dǎo)體繞制，用以激發(fā)等離子體的中心螺管磁體和用以控制等離子體的極向場磁體仍采用銅導(dǎo)體繞制。未來聚變堆要向著穩(wěn)態(tài)核聚變能源方向發(fā)展，全超導(dǎo)托卡馬克是穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

2.2 全超導(dǎo)托卡馬克時(shí)代的開辟

在成功建設(shè)HT-7 超導(dǎo)托卡馬克之后，等離子體物理所把握未來發(fā)展趨勢(shì)積極謀劃全超導(dǎo)托卡馬克裝置。像HT-7 這類裝置只是縱場磁體部分采用超導(dǎo)體繞制，而中心螺管磁體和極向場磁體由于磁場高、需要快速交變運(yùn)行等挑戰(zhàn)，且當(dāng)時(shí)國際上并無先例可循，即使是國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）也處于設(shè)計(jì)階段。但未來的聚變電站需要長時(shí)間穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，需要在長時(shí)間下開展等離子體運(yùn)行、聚變?nèi)剂吓c真空內(nèi)壁材料間的相互作用等研究，所以發(fā)展長脈沖等離子體運(yùn)行裝置成為磁約束核聚變界的共識(shí)。全超導(dǎo)托卡馬克裝置具備開展長脈沖穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行能力，所以從常規(guī)裝置向全超導(dǎo)裝置發(fā)展勢(shì)在必行。

2006 年，等離子體物理研究所自主研制并建成世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置EAST（東方超環(huán)），標(biāo)志著聚變能發(fā)展步入全超導(dǎo)托卡馬克時(shí)代，向著實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)核聚變能源方向發(fā)展，如圖7 所示。EAST 是由Experimental（實(shí)驗(yàn)）、Advanced（先進(jìn)）、Superconducting（超導(dǎo)）、Tokamak（托卡馬克）四個(gè)單詞首字母拼寫而成，具有“全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置”之意。

圖7 EAST 裝置Fig. 7 EAST tokamak device

EAST 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由裝置主機(jī)和輔助系統(tǒng)組成，中間是一個(gè)高11 m、直徑8 m 的圓柱形主機(jī)，主機(jī)部分由一個(gè)直徑約5 m 的環(huán)形內(nèi)真空室、超導(dǎo)磁體、內(nèi)外冷屏和杜瓦組成，主機(jī)周圍則布滿了各輔助加熱、真空抽氣、低溫分配、物理診斷等系統(tǒng)[6]。EAST超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括：16 個(gè)D 形縱場超導(dǎo)磁體、6 個(gè)中心螺管超導(dǎo)磁體和8 個(gè)極向場超導(dǎo)磁體，超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的儲(chǔ)能超過300 MJ[7]，如圖8 所示。其中縱場超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的環(huán)向磁場與等離子體電流產(chǎn)生極向磁場疊加，最終形成螺旋磁場，從而對(duì)等離子體起到約束作用；中心螺管和極向場超導(dǎo)磁體用以擊穿、加熱、成形與控制等離子體。

圖8 EAST 超導(dǎo)磁體系統(tǒng)Fig. 8 Superconducting magnet system of EAST

EAST 的研究目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高參數(shù)長脈沖和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；探索先進(jìn)的托卡馬克運(yùn)行模式，通過強(qiáng)有力的成形、等離子體電流的位形控制和輔助加熱展示穩(wěn)定的高約束模式運(yùn)行的可能；在遠(yuǎn)大于壁平衡時(shí)間的情況下研究熱量和粒子的處理。

2.3 EAST 實(shí)驗(yàn)進(jìn)展

EAST 是人類第一個(gè)非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置，有長脈沖運(yùn)行的能力，是第一個(gè)可開展長脈沖穩(wěn)態(tài)類ITER 先進(jìn)等離子體運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。聚焦于研究如何長時(shí)間穩(wěn)定地約束等離子體，EAST裝置具有三大科學(xué)目標(biāo)：1 MA 等離子體電流、1 億℃高溫等離子體、1 000 s 運(yùn)行時(shí)間。

從2006 年9 月28 日首次等離子體放電成功至今，EAST 共開展18 輪物理實(shí)驗(yàn)，累計(jì)放電次數(shù)超過11 萬次。近年來EAST 實(shí)驗(yàn)屢獲突破，先后于2010 年運(yùn)行1 MA 等離子體電流[8]、2018 年首次獲得1 億℃高溫等離子體[9]、2021 年5 月28 日實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2 億℃ 101 s 和1.6 億℃ 20 s 等離子體運(yùn)行[10]、2021 年12 月30 日實(shí)現(xiàn)1 056 s 長脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行[11]，三大科學(xué)目標(biāo)已經(jīng)分別獨(dú)立完成，如圖9 所示。

圖9 EAST 代表性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig. 9 Main achievements and progresses of EAST

EAST 作為第一臺(tái)全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克裝置，對(duì)于中型常規(guī)托卡馬克向大型全超導(dǎo)托卡馬克的過渡起到了承前啟后的作用，對(duì)下一步聚變堆的物理實(shí)驗(yàn)運(yùn)行和工程技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，EAST 是未來十年世界上能夠提供長脈沖、近堆芯級(jí)等離子體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的兩個(gè)裝置之一。下一步，EAST 裝置將以高約束穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、高功率穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、聚變堆物理?xiàng)l件的實(shí)現(xiàn)、聚變堆基本和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式的實(shí)現(xiàn)、聚變堆水平下熱和粒子排除驗(yàn)證研究以及物理和技術(shù)集成等為階段目標(biāo)開展實(shí)驗(yàn)研究。

但EAST 仍舊定位于一個(gè)托卡馬克物理實(shí)驗(yàn)裝置，無法開展以α 粒子加熱為主的燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)。所以，在聚變走向商用化之前，發(fā)展一個(gè)能夠兼顧燃燒等離子體和長脈沖氘-氚等離子體運(yùn)行的聚變堆，成為磁約束聚變科學(xué)界的共識(shí)。

3 磁約束核聚變的展望

在我國聚變能發(fā)展路線圖中，中國聚變工程試驗(yàn)堆（CFETR）是聚變實(shí)用化研究的關(guān)鍵一步，如圖10 所示。等離子體物理研究所先后成功建造并運(yùn)行了HT-6B 和HT-6M 常規(guī)托卡馬克裝置、HT-7超導(dǎo)托卡馬克裝置、EAST 全超導(dǎo)托卡馬克裝置，并作為主要單位參與了ITER 計(jì)劃，為聚變能發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。面向未來發(fā)展，等離子體物理研究所攜手國內(nèi)相關(guān)單位積極推進(jìn)CFETR 設(shè)計(jì)和研究工作，以此來填補(bǔ)ITER 和未來商用聚變示范堆（DEMO）之間的技術(shù)空白[12]。

圖10 中國聚變能發(fā)展路線圖Fig. 10 Roadmap of China magnetically confined fusion development

中國聚變工程試驗(yàn)堆（CFETR）第一階段主要開展長脈沖穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行和燃燒等離子體研究，以此實(shí)現(xiàn)200 MW 的聚變功率；第二階段主要圍繞商用聚變示范堆（DEMO）開展相關(guān)驗(yàn)證性試驗(yàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)1 GW 的聚變功率[13-14]。為實(shí)現(xiàn)高參數(shù)等離子體運(yùn)行，CFETR 大半徑為7.2 m，小半徑為2.2 m，等離子體中心場強(qiáng)為6.5 T。CFETR 同樣采用全超導(dǎo)磁體集成方案，以此實(shí)現(xiàn)長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，因此超導(dǎo)磁體系統(tǒng)是CFETR 的核心部件之一，如圖11 所示。根據(jù)CFETR 的物理要求，縱場磁體的最大運(yùn)行電流95.6 kA，最高場強(qiáng)達(dá)14.5 T，總儲(chǔ)能為122 GJ[15]；中心螺管磁體的最大運(yùn)行電流為60 kA，最高場強(qiáng)達(dá)17.2 T，最大伏秒數(shù)為300 V[16]。

圖11 CFETR 超導(dǎo)磁體系統(tǒng)Fig. 11 Overview of CFETR magnet system

2019 年，等離子體物理研究所正式啟動(dòng)聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）項(xiàng)目。CRAFT主要面向磁約束核聚變堆開展近堆芯等離子體行為研究，并對(duì)超導(dǎo)磁體和偏濾器等關(guān)鍵部件在聚變堆條件下的可靠性、穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行探究和評(píng)估。CRAFT 主要建設(shè)內(nèi)容為超導(dǎo)磁體研究系統(tǒng)和偏濾器研究系統(tǒng)，其中超導(dǎo)磁體研究系統(tǒng)要建設(shè)三個(gè)大型超導(dǎo)磁體，包括：縱場（TF）原型線圈磁體[17]、中心螺線管模型線圈（CSMC）磁體[18]、高溫超導(dǎo)中心螺線管縮比線圈磁體，如圖12 所示。

圖12 CRAFT 超導(dǎo)磁體測(cè)試平臺(tái)Fig. 12 Magnet test facility of CRAFT

聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）園區(qū)已于2022 年3 月26 日交付啟用，這是磁約束核聚變領(lǐng)域又一個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，CRAFT全面建成后將是最高參數(shù)和最完備功能的磁約束核聚變研究平臺(tái)，保證未來聚變工程堆建設(shè)和關(guān)鍵部件研發(fā)的順利進(jìn)行。

4 結(jié)論

未來聚變反應(yīng)堆是真正意義上的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，這要求裝置的磁體系統(tǒng)是全超導(dǎo)的?；仨^去，HT-7裝置和EAST 裝置的成功建造和運(yùn)行，開辟了中國超導(dǎo)托卡馬克研究的先河，為未來聚變堆發(fā)展提供物理研究和工程技術(shù)保障。放眼未來，中國聚變團(tuán)隊(duì)謀劃了清晰的發(fā)展路線圖，形成了以聚變工程試驗(yàn)堆為基石，兼顧示范堆（DEMO）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，進(jìn)而到聚變電站相關(guān)問題研究的完整聚變路線。