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夸父新跨越：中国打造聚变堆“神话级盾牌”

2025年10月13日。一个载入中国核聚变发展史的日子。中国科学院合肥物质科学研究院。等离子体物理研究所。这里传出了重磅消息。聚变堆主机关键系统综合研究设施“夸父”（CRAFT）偏滤器原型部件。顺利通过专家组测试与验收。这不仅是突破。这是飞跃。中国自主设计了国际尺寸最大、热负荷最高的偏滤器原型部件。

稳态热负荷能力达到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。数字背后是极限的挑战。

神话之盾：守护聚变之心

偏滤器是什么？它是聚变堆堆芯的“守门人”。承担着排出聚变产物、导出热量、控制杂质的关键任务。它的服役环境极为复杂和严苛。相当于直接站在聚变反应的“火山口”上。承受着极端高温和粒子流的持续冲击。

怎么办？科研团队给出了答案。创新性地提出混合偏滤器包层集成设计方案。这一设计理论上可将氚增殖率提升超过3%。为实现氚自持——聚变堆“燃料自给”提供了重要辅助途径。更设计了三种结构可靠、可正面拆装的独特靶板。验证了可靠快速更换的可行性。维护效率大幅提升。

关键突破在于材料与结构。通过采用平板结构。部件有效将钨表面温度控制在再结晶温度以下。成功实现了稳态20兆瓦/平方米的超高热负荷。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所高级工程师许铁军形容。这相当于为聚变堆打造了一面“神话级的盾牌”。

工艺革新：从跟跑到领跑

荣耀背后是漫长的耕耘。中国聚变堆材料研发走过了一条艰辛之路。从HT-7的等离子体喷涂钨铜活动限制器开始。到研制出中国的ITER级轧制钨板。第一个钨铜复合块。第一个钨铜穿管模块和钨铜平板模块。我国钨铜偏滤器工程实现“零”的突破。

此次“夸父”偏滤器原型部件的研制。形成了热等静压与钎焊加爆炸焊两条质量稳定的工艺路线。全面推动了包括钾钨、弥散强化铜和低活化钢等国产先进聚变堆材料的发展应用。材料是基础。工艺是核心。两者结合才能打造出大国重器。

回顾中国偏滤器发展历程。这是一部从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的奋斗史。2011年底。我国第一个热等静压钨铜穿管模块通过8.4MW/m2高热负荷考核。随后团队为法国CEA研制的钨铜平板模块承受住了302次20MW/m2高热负荷辐照的考验。刷新了世界记录。如今。20兆瓦/平方米的稳态热负荷能力。标志着我国偏滤器研发能力已实现自主可控。

一器多能：技术跨界生长

聚变技术的价值不止于聚变。偏滤器原型部件的成功研制。其意义远超部件本身。相关技术不仅能为其聚变装置面对等离子体部件提供技术支撑。更可拓展应用到多个高端领域。

航空航天。高端医疗设备。工业电子产品。新能源汽车。这些领域都将受益于此次突破的超高热负荷管理技术。这是典型的尖端技术溢出效应。一项突破带动多项产业升级。

未来已来：聚变之路的中国足迹

“夸父”偏滤器原型部件系统是CRAFT项目19项系统中的关键一项。它的成功研制为未来中国聚变堆偏滤器的工程应用奠定了坚实的技术基础。

我们正在见证历史。中国核聚变研究正从部件级突破向系统级集成迈进。从跟跑国际大型项目到自主设计、自主建造世界领先水平的装置。这条路不好走。但必须走。

神话中，夸父逐日。不畏艰难。今天，中国的聚变科研团队以“夸父”为名。追逐着人造太阳的梦想。偏滤器这面“神话级的盾牌”已经铸成。聚变能源的曙光就在前方。

路漫漫其修远兮。而我们已经上路。每一步都踏实。每一刻都在接近目标。