核工业西南物理研究院

链接地址:

https://www.swip.ac.cn/

机构简介:

  工业西南物理研究院建院于二十世纪六十年代中期,隶属中国核工业集团公司,是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院。在国家有关部委的支持下,依托核工业体系,经过40多年的努力,拥有较完整的开展核聚变能源研发所需的学科及相关实验室,先后承担并出色完成国家“四五”重大科学工程项目“中国环流器一号装置研制”及“十五”“中国环流器二号A(HL-2A)装置工程建设项目”建设任务,取得了一批创新性的科研成果,实现了我国核聚变研究由原理探索到大规模装置实验的跨越发展,是我国磁约束核聚变领域首家获得国家科技进步一等奖的单位。聚变研究和聚变相关技术的开发获多项国家专利,具有原创性的分子束加料技术等研究成果在国际聚变一流杂志及国际聚变能源大会上发表。

  我国受控核聚变领域的第一个部级重点实验室于1997年在研究院建成并投入运行。研究院主要科研方向是磁约束受控核聚变,包括等离子体约束、平衡、加热实验与理论研究以及高压大电流、超高真空、强磁场、强流离子源、微波加热、自动控制、复杂信息获取与处理、低温深冷、超导、大型电物理装置设计建造与维护维修、聚变堆工艺与材料等方面的研究。经过40多年的艰苦奋斗,建成了22个受控核聚变等离子体实验研究装置,开展了一系列物理实验。特别是1984年建成的中国环流器一号(HL-1)和1994年建成的中国环流器新一号(HL-1M)两个中型托卡马克装置及其实验研究成果,代表了当时我国磁约束聚变实验研究的水平,处于国际上同类型、同规模装置的先进行列,并在探索可控核聚变的道路上取得了重要进展。我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号A(HL-2A)于2002年建成,2003年在该装置中首次实现偏滤器位形放电,把我国核聚变实验研究的整体水平提升到一个新的高度。之后经过三年努力,完成了“中国环流器二号A装置配套与完善建设项目”,使这一核聚变装置具备了更为强大的加热能力和时空分辨等离子体诊断系统,实验装置研究水平步入到一个新的台阶,具备了开展近堆芯等离子体物理实验的能力。近几年在HL-2A装置上成功开展了偏滤器位形下的高密度实验、超声脉冲分子束、低混杂波等专题改善约束实验研究,在等离子体约束和输运、大功率电子回旋波加热、加料及杂质控制等研究方面取得了一批创新性科研成果,充实了国际热核聚变实验堆(ITER)数据库,为“十二五”核聚变能源开发和完成ITER计划任务奠定了基础。HL-2A已实现高参数条件下连续重复稳定的偏滤器位形放电,运行参数达到:纵场2.7T,等离子体电流450kA,等离子体存在时间6s,等离子体密度达0.8×1020m-3,能量约束时间达150ms,等离子体总储能达78kJ,电子温度5keV(约5500万度),获得了我国目前托卡马克装置最高等离子体电子温度,标志着我国磁约束核聚变研究再上新台阶。在聚变堆设计与工艺材料研究方面也取得了一系列研究成果,初步具备了开展聚变堆物理设计、概念设计、工程设计以及聚变堆堆材料和聚变堆堆工艺的研发平台。2009年4月,HL-2A在国内托卡马克装置上首次实现高约束(H模)运行模式,获得的等离子体储能达40kJ,离子温度达2.8keV以上,等离子体约束改善因子达2。这是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展。