美國核聚變設施將在 10 兆瓦極端熱通量下測試強力材料
田納西河谷管理局 (TVA) Bull Run 能源綜合體的場地準備工作已正式開始，旨在建設新的高熱通量 (HHF) 測試設施。該項目是能源部橡樹嶺國家實驗室 (ORNL)、Type One Energy 和田納西大學諾克斯維爾分校 (UT) 之間的合作項目。該設施計劃於 2027 年底完工，旨在提供推動聚變能商業應用所需的測試環境。 HHF 設施的主要功能是評估特定材料在聚變裝置內的強烈條件下如何反應。具體來說，它將測試面向等離子體的組件（PFC），這些組件必須承受聚變反應堆中的最高運行應力。通過允許公共和私人實體鑑定和驗證這些材料，該設施成為開發未來聚變試驗工廠的必要步驟。複製極端熱通量 該實驗室將是美國第二個此類實驗室，也是最強大的。它旨在復制聚變裝置中存在的極端熱通量，目標是子部件表面上每平方米超過 10 兆瓦的穩態熱負荷。這種熱強度水平與火箭發動機內部的條件相當。該設施的一個顯著特點是採用加壓氦氣冷卻。這是幾個國內聚變概念的首選冷卻方法，包括 Type One Energy 的 Infinity Two 工廠設計，因為氦在聚變條件下保持穩定，不會與其他反應堆組件發生化學反應。 HHF 設施正在克林頓的 Bull Run 基地建造，該基地已經擁有 Type One Energy 的 Infinity One 仿星器測試台。該地點旨在作為一個開發園區，整合 ORNL、UT 和行業合作夥伴的研究成果。 ORNL 主任 Stephen Streiffer 指出，此次合作結合了科學研究、工業應用和學術領導力，以建立實現聚變能所需的設施。戰略合作夥伴關係和補充計劃 ORNL 提供材料表徵和製造專業知識，Type One Energy 充當主要行業開發商，UT Knoxville 貢獻工程人才，TVA 提供物理基礎設施和現場管理。在 TVA 進行現場調整後，項目合作夥伴將著手完成工程設計並開始採購組裝所需的組件。這一發展與解決美國聚變生態系統嚴重短缺問題的更廣泛的國家戰略相一致。美國能源部 (DOE) 和盧瑟福能源風險投資公司 (REV) 啟動了一項名為 FULCRA（快速加速聚變升級槓桿聯盟）的新公私合作夥伴關係。 FULCRA 在 ORNL 啟動了其初始計劃，旨在通過關註四個關鍵領域來彌合“技術差距”，首先是開發抗輻射材料。 “FULCRA 體現了一種實用的、以結果為導向的方法來建設我們的聚變行業所需的基礎設施，”盧瑟福說。這些特殊材料必須經過精心設計，能夠承受反應堆內數十年的強烈中子轟擊和極端溫度而不會出現故障。
已发布: 2026-01-22 14:40:00
