製湍流和抑製ELM;發展基於人工智能的等離子體實時預測與控製係統。
2.第一壁與包層材料(主導:中科院合肥物質科學研究院、中國核動力研究設計院):
困境:麵對14MeV高能中子輻照、極端熱負荷(可達20MW\/m2)、氚滯留與滲透、高劑量輻照下材料脆化腫脹失效。現有材料(如鎢、低活化鋼)在聚變堆極端環境下服役壽命堪憂。
突出者:李華(抗輻照材料設計)、王海(熱工水力與材料耦合)。
主要方法:研發新型複合材料(如SiC\/SiC、W合金);開發液態金屬包層概念(自修複、在線除氚);利用高通量中子源(如中國綿陽研究堆CMRR)加速材料輻照測試;探索先進塗層技術(抗腐蝕、抗熱衝擊)。
3.超導磁體與低溫工程(主導:中科院電工研究所、西部超導材料科技股份有限公司):
困境:建造和維護成本高昂(占裝置總成本40%以上);大尺寸、高強度、高精度超導磁體製造與集成(如ITER級D形線圈);極端條件下(強磁場、低溫、高應力)的失超保護與穩定性;高溫超導(如REBCO帶材)應用成本及工程化挑戰。
突出者:陳光(大型超導磁體工程)、劉偉(高溫超導應用)。
主要方法:優化Nb3Sn、NbTi超導磁體設計與製造工藝;推進高溫超導強場磁體(>20T)研發,降低成本;發展更高效可靠的失超檢測與保護係統;探索新型低溫製冷與熱管理技術。
4.氚自持與燃料循環(主導:中國原子能科學研究院、清華大學):
困境:氚(T)是聚變燃料,自然界稀缺且具放射性。需在堆內通過中子與鋰包層反應實現“氚增殖”(TBR>1.05)。氚的滲透、滯留、回收、純化、安全存儲是巨大挑戰。
突出者:趙立(氚工藝與安全)、錢楓(鋰鉛包層設計)。
主要方法:優化固態(鋰陶瓷球床)或液態(鋰鉛合金)包層設計以最大化TBR;研發高效氚提取與純化技術;開發氚滯留量低的新型結構材料;建立嚴格的氚安全監控與包容體係。
5.能量轉換與係統集成(主導:哈爾濱工業大學、上海交通大學):
困境:如何高效(>40%)將高溫等離子體熱能轉化為電能?如何解決聚變堆龐大的廢熱排放問題?如何實現聚變-裂變混合堆等複雜係統的安全、高效、緊湊集成?
突出者:孫陽(先進布雷頓循環)、周強(聚變電站係統工程)。
主要方法:研究超臨界CO?循環、氦氣輪機等高效熱功轉換技術;探索利用聚變中子驅動次臨界包層(產氚\/增殖核燃料\/嬗變核廢料)的混合堆概念;發展數字化反應堆與智能運維技術。
每一位專家的發言都伴隨著強大的思維願力波動。在萬一樂的視野中,這些波動如同無數色彩斑斕的溪流,在會議室上空交織、碰撞、融合。當專家們闡述某個困境或提出某個解決方案時,其相關的思維願力便會在虛空中凝聚成或明或暗、或大或小的光團。
會議進行到白熱化階段,討論集中在兩個最棘手的瓶頸上:
1.等離子體湍流輸運抑製(吳明遠團隊提出):現有模型預測與實驗結果仍有不小差距,難以精確指導控製策略。
2.聚變中子輻照下材料腫脹失效的微觀機製(李華團隊提出):高通量中子輻照實驗周期長、成本高,理論模擬難以準確捕捉複雜缺陷演化。
就在這兩個問題被反複爭論、陷入僵局時,萬一樂敏銳地捕捉到:在吳明遠和李華闡述各自困境的瞬間,他們話語中蘊含的強烈求解欲望,與在場眾多等離子體物理學家、材料學家心中共鳴的期盼願力,產生了奇妙的交感!
如同在貝林妥單抗項目優化時,張立峰團隊在生死壓力下迸發的集體靈感一樣!無數微弱的、指向同一個目標的白色願力絲線,在虛空中自發地彙聚、纏繞,最終在代表這兩個問題的光團周圍,形成了兩股清晰可見的、充滿勃勃生機與希望的乳白色光流!這兩股光流指向的方向,並非現有討論的主流思路,而是兩個被忽略或認為過於激進的“角落”!
指向湍流問題的光流,纏繞在會議室白板上一個關於“等離子體自旋與磁場拓撲耦合”的冷門公式旁。
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