日本量子科学技术研究开发机构于25日公开了位于茨城县那珂市的JT-60SA核融合实验装置,并正式启动了增强设备与主装置的整合试运行。该机构表示,在持续进行设备动作确认的同时,目标是在今年内启动核融合反应所必需的等离子体加热实验。
JT-60SA是由日本与欧洲共同建设、旨在补充法国正在建设的国际热核聚变实验堆ITER的装置。其核心任务是通过强磁场将高温高密度等离子体封入甜甜圈状的真空容器内,以验证获取巨大能量的核融合技术可行性。该装置于2023年10月首次成功生成等离子体并维持约10秒,当时创造的约160立方米等离子体体积刷新了世界纪录。
为实现核融合反应所需的1亿度等离子体控制及连续100秒维持的目标,量子机构自2024年1月起推进了多项设备增强的工程。新增设备包括利用粒子束和高频波加热等离子体的装置、分析高温等离子体状态的测量仪器以及用于控制的线圈等。自2月27日起,机构已开始对增强设备与JT-60SA进行整合试运行,预计7月左右完工,随后从9月开始进行抽真空作业,为年内启动加热实验做准备。
在当天的公开活动中,量子机构与日本电信电话公司(NTT)共同发布了在高速数据通信领域的最新成果。双方宣布成功确立了实时维持和控制高温高压等离子体所需的高速数据通信技术,这为未来核聚变反应的精准控制提供了关键支撑。量子机构理事伊藤久义表示,将充分利用JT-60SA的获取成果,致力于推动等离子体运行与控制技术的革新,以世界**水平推进核融合领域的发展。
核融合发电原理是将原子核碰撞产生的能量转化为热能进行发电,其燃料如氘可从海水中提取,资源近乎无限。日本政府已于去年确立目标,计划在2030年代实现核融合发电的实证。日本作为全球核融合研究的重镇,其技术积累与实验进展对全球能源转型具有风向标意义,特别是在长时维持高温等离子体这一核心难题上,JT-60SA的突破将为ITER及未来原型堆提供宝贵数据。
日本在核融合领域的持续投入与阶段性突破,展现了其在基础科研与工程化结合上的深厚实力。对于中国同行而言,关注此类长时维持与实时控制技术的进展,有助于在下一代聚变堆的设计优化与材料选择上保持战略敏锐度,共同推动清洁能源技术的全球进步。