韩国KSTAR将与欧洲机构开展钨环境长脉冲聚变研究

韩国聚变能源研究院 (KFE) 8月27日表示，已与法国、意大利、德国和芬兰多家聚变研究机构签署实施计划，将依托韩国超导托卡马克先进研究装置 (KSTAR)，开展钨环境下长时等离子体运行联合研究。

参与合作的机构包括法国替代能源和原子能委员会 (CEA)、意大利国家新技术、能源和可持续经济发展署 (ENEA)、德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所 (IPP) 以及芬兰VTT技术研究中心 (VTT)。相关机构将围绕未来聚变反应堆长脉冲运行所需的关键技术展开联合实验和数据分析。

实现聚变发电，需要在较长时间内稳定维持超高温等离子体。钨材料耐高温性能较强，常被用于制造与等离子体直接接触的堆内构件。但在运行过程中，如果钨杂质进入等离子体，可能导致等离子体性能下降。因此，如何在钨环境中控制杂质、稳定维持等离子体运行，是聚变堆工程化必须解决的重要问题。

此次合作将结合KSTAR在长脉冲、高性能等离子体运行方面积累的经验，以及欧洲机构在钨材料装置运行和分析方面的技术基础。CEA运行着钨环境托卡马克装置WEST，IPP运行着ASDEX Upgrade (AUG) 装置，相关经验将为KSTAR后续升级和实验提供参考。

根据计划，研究人员将在KSTAR上开展联合实验、数据分析和建模工作，重点研究钨杂质控制、堆内构件热负荷降低、等离子体不稳定性控制、破裂效应缓解，以及钨部件状态诊断等问题。

KSTAR计划于2026年下半年实施升级，将与等离子体直接接触的内部组件更换为钨材料。升级完成后，KSTAR将能够在更接近未来聚变反应堆的运行环境中验证长脉冲等离子体技术。联合实验和数据分析预计将集中在2026年至2027年开展，该实施计划自签署之日起五年内有效。