CERN和EUROfusion正在合作开发未来对撞机和核聚变反应堆的创新技术

CERN和EUROfusion正在合作开发未来对撞机和核聚变反应堆的创新技术

CERN（欧洲核子研究中心）和EUROfusion（欧洲聚变研究联盟）正在携手合作，共同开发未来对撞机和核聚变反应堆的创新技术。这一合作将充分发挥双方在高场磁体领域的独特优势，特别是在高温超导（HTS）技术方面，为重大科学实验和仪器的工程设计与建造奠定坚实基础。

合作背景与意义

2023年11月，CERN与EUROfusion成员签署合作协议，正式启动了双方在多个科学领域的合作。CERN加速器和技术总监Mike Lamont与EUROfusion主席Ambrogio Fasoli共同签署了框架协议的第一份附录，这标志着双方科研合作迈入新阶段。

技术协同与创新突破

此次合作的重点是高温超导（HTS）技术在对撞机和核聚变反应堆中的应用。EUROfusion聚变技术部负责人Gianfranco Federici表示：“核聚变技术的发展与未来对撞机技术的开发有着明显的协同作用，特别是在高温超导（HTS）导体的使用方面。在DEMO（将接替ITER的示范性聚变发电厂）的构想中，许多EUROfusion成员正在探索使用HTS材料的托卡马克中心螺线管的选择。”

高温超导（HTS）电缆，凹槽内装有堆叠的焊接HTS胶带

CERN于2023年成立了一个专门的聚变技术协调部门，并有加速器和知识转移专家参与其中，这反映了该组织致力于促进跨多个科学学科的合作。EUROfusion与CERN签署的协议是该部门活动的一个突出例子。

项目进展与未来展望

作为这一联盟的核心，首个项目已于今年启动，被认为是迈向未来氚包层技术试验台的关键一步。该项目计划于2024年底完成。CERN和EUROfusion的团队正在就基于高温超导体的磁体概念和设计进行富有成效的交流。Luca Bottura表示：“μ子对撞机磁体带来的巨大挑战要求开发新的概念，其中一些概念类似于聚变机的概念。对于目标螺线管来说尤其如此，它是对撞机的关键部件，需要达到非常高的磁场，承受巨大的热和辐射负荷，并且很可能用HTS导体构建。”

最近，合作范围已扩大到包括先进屏蔽材料的合作，这些材料对聚变和加速器都很重要。该主题将成为今年晚些时候举行的联合研讨会的重点。

这一合作不仅推动了双方在物理、工程和技术研发等领域的深入交流，更为未来重大科学实验和仪器的工程设计与建造奠定了坚实基础。