客观日本

日本量研机构与三菱电机在茨城县核聚变实验设施上成功安装等离子体控制装置

2026年01月20日 能源环境

日本国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构(QST)于2025年12月23日宣布,在茨城县那珂市建造的核聚变实验设施“JT-60SA”中,作为核心部件的等离子体控制装置已安装完成。该装置是与三菱电机共同制作,将用于2026年以后实施的等离子体生成实验。

title

安装在真空容器内壁上的线圈用于调整等离子体的形状

该装置是用于维持等离子体轨迹稳定的位置控制线圈。采用直径8米的铜制线圈,在真空容器内壁上下各安装了1根。每根线圈由约600米的铜线缠绕约20圈形成,为了使等离子轨迹呈现精确的圆形,安装位置和线圈形状的误差被控制在2毫米以下。

核聚变发电是利用原子相互融合产生的巨大能量转化为热能而用于发电。需要将燃料加热到1亿摄氏度以便形成等离子体状态。等离子体非常不稳定,难以长时间维持。

等离子体在高温高压下,有时会上下振动或发生形状变化,甚至崩溃。此次安装的控制线圈承担着防止等离子体形状被破坏的作用。QST的伊藤久义理事表示:“在国际竞争日益激烈的背景下,线圈的成功安装是重大进步。”

JT-60SA是经过改造、于2020年建成的世界最大的“托卡马克型”核聚变实验装置,通过将线圈排列成环形来产生磁场。2023年首次成功产生了等离子体。为了长时间产生并控制高温高压的等离子体,从2024年起开始加热装置等的增强工程。增强工程预计于2026年完工,并在当年年底前实际产生等离子体。研究成果将应用到在法国推进建设的国际合作核聚变实验堆ITER中。

原文:《日本经济新闻》电子版、2025/12/23
翻译:JST客观日本编辑部