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3月26日，記者從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉，國家重大科技基礎設施項目、合肥第4個大科學裝置——聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施(CRAFT)園區(qū)已正式交付啟用。該設施全面建成后，將成為國際磁約束聚變關鍵參數(shù)最高的綜合性研究平臺。園區(qū)的順利交付啟用，為CRAFT主體工程建設和運行，打下堅實基礎。

園區(qū)順利交付啟用

作為合肥第4個大科學裝置，聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施(CRAFT)是合肥獲批綜合性國家科學中心后首個落戶的國家重大科技基礎設施項目。設施全面建成后，將成為國際聚變領域參數(shù)最高、功能最完備的綜合性研究平臺，為聚變工程堆核心部件的研發(fā)和聚變工程堆的建設保駕護航。

該項目建設分為主體工程和園區(qū)工程，2018年12月14日，園區(qū)工程開工建設。

這一園區(qū)位于合肥綜合性國家科學中心大科學裝置集中區(qū)內，主要建設科研樓、實驗廠房、用戶設施建筑及相關配套工程，占地面積約為600畝，共有14棟單體，總建筑面積13.89萬平方米。

通透美觀的玻璃外立面，造型別致的非線性屋面……園區(qū)內14棟單體建筑“身上”都有著滿滿的科技感。聚變堆項目參建單位中建五局項目經理施旭光告訴記者，作為大國重器的“居住地”，園區(qū)的整體建造都要依據(jù)實驗需求，建設中的每一處也都需“錙銖必較”。

在相關設備的核心廠房，按照設計要求，地坪每平方米的承載力必須達到10噸，而且50年沉降不能超過1毫米，這對地面土壤的含水率等提出極高的要求。園區(qū)建設過程中，項目團隊針對基礎混凝土受力體系建立了模型進行分析、研究，并用一次次的嘗試來讓建設達標。針對屋頂材料防水性能，更是每一個焊縫都不能“放過”。“不能讓任何一滴水滲入。”施旭光說。

3月26日，園區(qū)順利交付啟用，這為CRAFT主體工程建設和運行，打下了堅實基礎。

設施將提供核心技術基礎

CRAFT是什么?

核聚變被視為人類的“終極能源”，位于合肥“科學島”上的“明星”裝置——“小太陽”EAST全超導托卡馬克就是核聚變研究的重要實驗裝置。不過，核聚變實驗的終極目標并不只是在實驗室中就能達成，而是真正得到無窮盡的清潔能源，并能將其成功轉化為電能，輸送進千家萬戶。

“從EAST‘小太陽’物理實驗裝置走向真正的未來實用化核聚變發(fā)電，這中間還有相當長的一段路要走。而CRAFT，就是用來填補這段‘路程’的重要裝置。”

中科院合肥物質科學研究院等離子體所副研究員王騰告訴記者，CRAFT將基于合肥研究院等科研院所多年來取得的核聚變實驗成果與進展，進一步解決大規(guī)模低溫和超導等一系列科學技術問題，推動核聚變能加速走向應用。

2019年9月，CRAFT主體工程已正式開工建設，由超導磁體研究系統(tǒng)、主機及偏濾器研究系統(tǒng)兩大部分組成。目標是建成具有國際領先水平的超導磁體研究系統(tǒng)和主機及偏濾器研究系統(tǒng)，為聚變堆主機關鍵系統(tǒng)研究提供粒子流、電、磁、熱、力等極端實驗條件。

主體工程建設過程中，中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所在材料綜合性能研究、導體磁體性能研究、高溫超導磁體、中心螺管、真空室、偏濾器部件、等離子體與材料相互作用、輔助加熱系統(tǒng)、遙操作系統(tǒng)、配套支撐系統(tǒng)等方面開展核心技術攻關和關鍵設備研發(fā)，已取得了系列成果。

未來，聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施全面建成后，將為我國聚變堆核心部件研發(fā)和建設提供核心技術基礎，為開展聚變堆條件下熱與粒子排除關鍵問題研究、大規(guī)模低溫和超導技術研究、強流粒子束與基礎等離子體研究以及為能源、信息、健康、環(huán)境等交叉前沿領域提供研究平臺和強大的技術支撐。

同時，CRAFT設施建成后，還將向社會全面開放共享，服務于我國磁約束核聚變科學技術研究，促使自主掌握中國聚變工程堆關鍵技術，加快磁約束核聚變研究進程，為核聚變研究作出更大的貢獻。

合肥還將建設一批大科學裝置

大科學裝置，是科技創(chuàng)新的國之重器。目前，合肥已經建成全超導托卡馬克(EAST)、同步輻射、穩(wěn)態(tài)強磁場三個國家大科學裝置，同時，不斷提升這三大科學裝置性能。

而除了聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施，未來，合肥還將建設一批重大試驗設施，包括未來網絡試驗設施(合肥分中心)、高精度地基授時系統(tǒng)(合肥一級核心站)、雷電防護與試驗研究重大試驗設施、合肥先進光源、大氣環(huán)境模擬系統(tǒng)、強光磁集成實驗設施等，推進重大科技基礎設施集群化、協(xié)同化發(fā)展。

記者 劉暢司晨

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