俄罗斯完成ITER第一壁钨衬层鉴定测试 推进国际热核聚变关键部件研发

俄罗斯国家原子能集团下属企业——叶夫列莫夫电物理设备科学研究所(НИИЭФА)于近期成功完成了国际热核聚变实验堆(ITER)第一壁衬层用钨材料的资格鉴定测试阶段。本次测试旨在验证所选技术方案的可行性,专家团队完成了钨衬层的真空快速钎焊、机器人超声检测以及严苛的热循环试验,为后续关键部件的批量生产奠定了坚实基础。

第一壁衬层作为托卡马克装置中灼热等离子体与反应堆主体设备之间的物理边界,需在保护设备免受高能粒子轰击的同时高效导出热量。针对ITER项目此前将第一壁衬层材料由铍改为钨的重大技术调整,俄罗斯科研团队成功攻克了新材料带来的制造与工艺挑战,完成了整个生产与检测体系的升级重构。

据俄罗斯ITER项目中心主任阿纳托利·克拉西利尼科夫评估,这是本年度俄罗斯为ITER项目开展的最核心科研与工程试验之一。测试结果不仅证实了技术路线的正确性,也表明团队具备极高的工程实施能力,确保了该核心部件从研发向工业化制造的顺利过渡。

在技术细节方面,为了兼顾铜合金的强度性能与钨-铜结构的导热效率,研究所采用了独特的真空快速钎焊技术。在此次资格鉴定中,采用“扁平通道”冷却构型的样机在热试验台上成功承受了1万次功率密度达3兆瓦/平方米的热脉冲考验。在后续阶段,团队将采用更复杂的“超汽化器”(Hypervapotron)冷却结构,向5兆瓦/平方米的更高热负荷发起挑战。

根据规划,针对第一壁钨衬层的资格鉴定科研与设计工作将持续至2028年,届时将正式转入ITER第一壁板衬层的全面批量生产。作为ITER项目的重要参与方,俄罗斯国家原子能集团及其下属科研单位正持续优化生产工艺,确保为这一全球最大国际核聚变大科学工程提供高质量的实物贡献。

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