Programa internacional de reactores experimentales de fusión termonuclear de China
Desde el principio, incluso si la investigación de fusión nuclear de China era a pequeña escala, el objetivo principal era lograr una energía de fusión termonuclear controlable en China. Desde la década de 1970, el tokamak ha sido seleccionado como la principal vía de investigación, con los pequeños CT-6 (Instituto de Física, Academia China de Ciencias), KT-5 (Universidad de Ciencia y Tecnología de China), HT-6B (ASIPP), HL-1 ( SWIP), HT-6M (ASIPP) y HL-1m de tamaño mediano se han completado y puesto en funcionamiento. Después de nuevas actualizaciones, el dispositivo HL-2A construido por SWIP puede ser uno de los pocos dispositivos tokamak de tamaño mediano en funcionamiento en el mundo. Durante el desarrollo exitoso de estos dispositivos, se formaron y capacitaron numerosos equipos de ingeniería de fusión. Los científicos chinos han llevado a cabo una serie de importantes trabajos de investigación sobre estos dispositivos tokamak convencionales.
Desde 1991, mi país ha lanzado el Plan de Desarrollo de Tokamak Superconductores (ASIPP) para explorar y resolver el problema del funcionamiento en estado estacionario de los tokamak. La unidad HT-7 es la segunda más grande de su tipo en el mundo y fue construida y operativa en 1994. Recientemente se construyó el primer tokamak EAST totalmente superconductor, que tiene una estructura similar a la del ITER. No hay duda de que el proyecto superconductor Tokmak ha preparado aún más la tecnología y el talento para la participación de China en el proyecto ITER.
El proyecto del reactor híbrido de fusión-fisión se incluyó oficialmente en el plan 863 de China en 1987. El propósito era explorar otra forma efectiva de utilizar reacciones de fusión nuclear, que disponían principalmente algunas tecnologías relacionadas con futuros reactores de fusión nuclear. Realizar investigación y desarrollo. En 2000, por muchas razones, se suspendió el proyecto del reactor híbrido de fusión y fisión, pero el diseño conceptual de los reactores de fusión nuclear y la investigación sobre los materiales de los reactores y algunas tecnologías especiales de los reactores todavía están en curso en dos institutos de investigación profesionales.
Aunque la investigación sobre energía de fusión nuclear de China todavía está muy por detrás de países desarrollados como Estados Unidos, Europa y Japón en escala y nivel, tenemos nuestras propias características y hemos hecho grandes preparativos para participar en el proyecto ITER. En términos de tecnología y talentos. Esto nos permite completar las tareas de fabricación de componentes ITER acordadas, hacer las contribuciones correspondientes al programa ITER y hacer posible dominar la tecnología de los reactores experimentales de fusión durante el proceso de cooperación, logrando así el objetivo general de la participación de China en el programa ITER.
China es una potencia energética y su consumo anual de energía este siglo será de miles de millones de toneladas de carbón estándar. Debido a las condiciones limitadas, el carbón será la principal producción energética de mi país durante mucho tiempo, representando el 70%. Teniendo en cuenta el desarrollo sostenible a largo plazo de la economía social de mi país, la mayor parte del consumo de carbón o petróleo debe ser reemplazado por energía no fósil confiable (como la fisión nuclear o la energía de fusión, la energía solar, la energía hidráulica, etc.). )Lo antes posible. Por lo tanto, es necesario llevar a cabo activamente investigaciones sobre la energía de fusión nuclear dentro del alcance de nuestras capacidades y participar en tantos programas cooperativos internacionales de investigación y desarrollo a gran escala sobre la energía de fusión nuclear (como el programa ITER) como sea posible. La participación de China en el programa ITER se basa en su demanda básica de energía a largo plazo.
La investigación y el desarrollo de la energía de fusión nuclear son necesarios para todos los países grandes, pero es un proceso a largo plazo, a gran escala, que requiere una gran inversión y un alto riesgo. En la actualidad, la investigación sobre fusión nuclear de China todavía está muy por detrás de la de los países desarrollados, y se necesitarán varios años de arduo trabajo para acercarse a la etapa de construcción e investigación del reactor experimental. Si construimos solo un reactor experimental, costará decenas de miles de millones de dólares. En más de diez años, la brecha entre China y el mundo se ampliará aún más. Por lo tanto, debemos participar en la planificación, construcción y experimentos del ITER, dominar completamente el conocimiento y la tecnología del ITER y cultivar un grupo de talentos de investigación científica y de ingeniería de fusión para que puedan convertirse en parte de la investigación de fusión de mi país. Es necesaria una investigación básica, investigación sobre materiales de reactores de fusión, investigación sobre algunas tecnologías necesarias para reactores de fusión, etc. , es posible llevar la investigación de la energía de fusión nuclear de China a la vanguardia mundial en un corto período de tiempo y con una inversión relativamente pequeña, sentando las bases para el desarrollo independiente de China de centrales eléctricas de demostración de fusión nuclear.
El primer dispositivo experimental de fusión nuclear (también conocido como "sol artificial") tokamak EAST (anteriormente conocido como HT-7U) totalmente superconductor del mundo, diseñado y desarrollado en China, completó con éxito su primera puesta en servicio de ingeniería en 2006. Aprobado aceptación nacional en marzo. Se han logrado avances importantes en algunas altas tecnologías estratégicas y tecnologías centrales en industrias clave, se han logrado varios resultados originales importantes y algunas disciplinas han alcanzado la vanguardia mundial. Las capacidades de innovación científica y tecnológica han mejorado enormemente, lo que ha apoyado firmemente el desarrollo económico y social de mi país.
También debemos ver que el propio ITER es un complejo de varias altas tecnologías modernas. El personal científico y tecnológico chino participará en la construcción e investigación de ITER de manera integral y a largo plazo, y tendrá contacto directo y comprenderá diversas tecnologías, lo que definitivamente beneficiará el desarrollo de las industrias de alta tecnología y correspondientes de China. De hecho, la participación en el programa ITER ha comenzado a promover el desarrollo de la tecnología superconductora de China y las industrias relacionadas. Debido a la importancia del programa ITER en sí, la plena participación de China en el programa ITER como socio formal se ha convertido en una señal clara de la participación de China en la cooperación científica y tecnológica internacional a un nivel superior. Esto también demuestra la determinación de China de adherirse a la apertura en el campo internacional de la ciencia y la tecnología. El objetivo central de la investigación sobre fusión de China es hacer posible la fusión nuclear en China lo antes posible. Por lo tanto, participar en el programa ITER debería y sólo puede ser una parte importante del plan general de investigación y desarrollo de energía de fusión de China. Mientras participa en ITER, el país apoyará una serie de importantes esfuerzos de investigación, como la investigación básica sobre la física del plasma tokamak, el desarrollo de materiales necesarios para componentes clave como la primera pared del reactor de fusión, el diseño de reactores de fusión de demostración y las actividades necesarias. Tecnologías o Desarrollo de componentes clave. La participación en el proyecto ITER será una gran oportunidad para la investigación de la energía de fusión en China. El 5438+02 de junio, supimos por parte del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei, Academia de Ciencias de China, que la segunda fase del paquete de adquisición de conductores de campo polar del Reactor Experimental de Fusión Termonuclear Internacional (ITER) PF5 desarrollado por el Instituto de Investigación del Plasma, Academia China de Ciencias, llegó recientemente al puerto de Foss y se entregó al sitio del ITER.
El Proyecto Internacional del Reactor Experimental de Fusión Termonuclear, conocido como Proyecto ITER, es uno de los proyectos internacionales de cooperación en investigación científica más grandes e influyentes del mundo. Lo implementan conjuntamente siete partes, entre ellas China, la Unión Europea, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Se informa que el primer producto entregado al sitio ITER por la parte china es también el primer producto a gran escala entregado al sitio ITER por las siete partes del ITER.
El paquete de adquisición de conductores PF fue desarrollado por el Instituto de Investigación del Plasma de la Academia de Ciencias de China. El conductor ITERPF es un conductor de forma especial con un círculo exterior y un círculo interior. Su proceso de fabricación es complejo e incluye el proceso de soldadura, la tecnología de pruebas no destructivas, la formación del conductor y la tecnología de bobinado. El Instituto de Investigación del Plasma ha completado la investigación y el desarrollo de pruebas no destructivas de armaduras y soldaduras, tecnología de formación y bobinado de conductores, y ha completado varias pruebas de aceptación. El 25 de abril de 2013, el conductor viajó primero 500 kilómetros por tierra desde Hefei al puerto de Shanghai, luego viajó 10.000 millas náuticas desde el puerto de Shanghai al puerto de Foss y llegó a la sede del ITER, que está a 100 kilómetros del puerto de Foss. Todo el viaje duró 38 días.
A mediados de la década de 1980, Estados Unidos, Francia y otros países lanzaron el proyecto ITER, con el objetivo de construir el primer reactor experimental de fusión termonuclear controlada del mundo y entregar una enorme energía limpia a la humanidad. China es una de las siete partes que participan en el proyecto y asume casi el 65.438% del paquete de adquisición de equipos ITER.