国际热核聚变(ITER)用低温超导线研究进展

摘要

国际热核聚变实验反应堆(ITER)是目前伞球最大的国际合作研究项目.该计划将首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验室.研究解决核聚变关键技术难题,是人类实现受控热核聚变研究走向实用化关键的步骤.由低温超导线材绕制的磁体系统是ITER装置的核心部件.我们通过开展Nb3Sn及NbTi超导线批量化制备技术的研究,掌握了纵向场(TF)磁体及极向场(PF)磁体用高性能Nb3Sn及NbTi超导线制备的关键技术.生产出性能达到ITER项目的设计要求的青铜法Nb3Sn超导线和内锡法Nb3Sn超导线,单根长度大于5 000 m,临界电流Ic(4.2 K,12 T)均大于190 A,磁滞损耗小于500 mJ/cm3(4.2 K,±3 T),n值大于25;制备出满足ITER项目要求芯数为2 600根的NbTi超导线,单根长度大于10 000 m,临界电流Ic值达到360 A(4.2 K,5 T),n,值大于30,磁滞损耗值小于45 mJ/cm3.(4.2 K,±3 T)的技术指标.