热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

中国聚变工程示范堆CFEDR全面启动 迈向发电与氚自持两大核心目标

2026-02-09 10:01          CFEDR 核聚变 核技术

中国聚变工程示范堆(CFEDR,原名CFETR)已进入全面工程推进阶段。2025年6月,其名称从“工程试验堆”变更为“工程示范堆”,标志着项目定位从技术验证向未来电站功能示范的战略升级。该项目承载三大历史使命:实现200至1000兆瓦聚变功率输出、验证稳态或长脉冲运行、并攻克实现氚增殖比(TBR)大于1的氚自持循环,从根本上解决聚变燃料的持续供应问题。

CFEDR计划采用混合运行和稳态运行两种场景,逐步实现从长脉冲到稳态、从百兆瓦级到吉瓦级的聚变功率跨越。为达成目标,必须在关键工程技术上实现突破:包括研制可承受超过13特斯拉磁场的高场强超导磁体系统;发展满足稳态运行需求的辅助加热与电流驱动技术;开发能耐受极端热负荷的先进偏滤器;构建高效的能量转换系统;并研发能在强中子辐照等极端环境下长期稳定工作的先进材料,如低活化铁素体/马氏体钢和钨基面向等离子体材料。

实现氚自持是CFEDR的核心挑战与终极目标。项目并行研发水冷陶瓷增殖包层(WCCB)、氦冷陶瓷增殖包层(HCCB)和液态锂铅氚增殖包层(DCLL)等多种技术路线,并配套建设复杂的氚工厂(T-plant),以完成从氚增殖、提取、纯化到再注入的全流程闭环验证。

目前,项目已进入快速发展期。2026年被视为“招标大年”,大规模采购已启动,涉及核安全、电源、磁体、加热系统等核心子系统,仅加热系统招标额即超15亿元。支撑项目“聚变堆主机关键系统综合研究设施”(CRAFT)也进入关键阶段。根据规划,CFEDR计划于2035年前后建成并开始大规模实验,其成功将为我国在2050年前后建设商业聚变示范堆(DEMO)、最终实现聚变能商业化应用奠定决定性基础。

CFEDR的成功不仅关乎中国能源安全的终极解决方案,也将带动超导、材料、真空等一系列高技术产业发展,并为全球应对气候变化与能源挑战提供重要的“中国方案”。


推荐阅读

CFS发布聚变商业化第五步路线图 明确“净电力”为关键技术门槛

近日,Commonwealth Fusion Systems首席执行官Bob Mumgaard向聚变行业发表公开信,阐述了实现聚变能商业化的六大技术里程碑,并着重解读第五个里程碑——产生净电力的物理与工程含义。Mumgaard指出,当前聚变技术已跨越四个里程碑:创造稳定等离子体、加热至千万摄氏度、实现高三重积值、以及达到净聚变能量。其中,美国国家点火装置是全球唯一实现Q>1净聚变能量的设施。然而,从产生聚变能量到产出可供电网使用的净电力,还需攻克一系列复杂的系统... 2026-03-05

人工智能与系统工程深度融合 为核电全生命周期管理注入智能内核

人工智能与基于模型的系统工程(MBSE)的深度集成,正在为核能这一复杂工程领域带来革新性方法。两者形成双向赋能的共生关系:一方面人工智能提升系统工程本身效率,另一方面系统工程为开发高可靠AI系统提供严谨框架,共同支撑核电行业在效率与安全方面的极致追求。当前核电系统工程面临着建模工作劳动密集、模型质量保障困难、海量非结构化知识提取低效、设计空间庞大等挑战。人工智能,特别是自然语言处理和机器学习,为解决这些难题提供了关键... 2026-03-05

人工智能深度赋能核能全产业链 融合前景与挑战并存

人工智能技术与核能领域的深度融合,正催生出一个具有变革潜力的前沿交叉领域。通过其强大的数据分析、模式识别与决策优化能力,人工智能正在从核反应堆设计运行、安全监管、核废物管理到受控核聚变研究等多个核心环节,为核技术发展注入新动力。在提升核能安全性方面,人工智能驱动的预测性维护与实时异常监测系统,有助于显著降低设备故障与计划外停机的风险。在运行优化上,人工智能可提高反应堆效率与燃料利用率,进而提升能源输出。面对核废... 2026-03-05

ITER真空室扇段启动关键核级焊缝X射线检测 保障聚变堆核心部件质量

近日,国际热核聚变实验堆(ITER)项目在核心部件质量把控上取得新进展。针对托卡马克装置心脏部位——真空室的1号扇段,项目团队正式启动了X射线无损检测。此项检测旨在对已完成修复的关键坡口焊缝进行最严格的核级质量验证,是确保这一未来人造太阳密封性与结构稳定性的决定性环节。真空室是ITER装置中直接容纳上亿度高温等离子体的核心核容器,其扇段间焊缝的质量直接关系到整个聚变实验的安全成败。自2024年起,团队对装配坑内的扇段焊缝进... 2026-03-05

EAST装置新突破:光学控制技术引领“人造太阳”迈入稳定运行新时代

2026年,中国科学院等离子体物理研究所EAST电磁测量团队在受控核聚变关键技术领域取得突破。该团队成功在EAST全超导托卡马克装置上,首次实现了利用可见光光学等离子体边界对等离子体形状进行多控制点实时控制,为未来核聚变反应堆的长脉冲稳态运行开辟了全新路径。实现受控核聚变是核能发展的前沿方向,而等离子体形状的精确控制是其稳态运行的核心难题。传统方法依赖磁探针测量,但在类似EAST超过1000秒的长脉冲实验中,信号漂移和电磁干扰会... 2026-03-05

阅读排行榜