CERN与EUROfusion携手开发未来对撞机和核聚变反应堆创新技术

CERN与EUROfusion携手开发未来对撞机和核聚变反应堆创新技术

欧洲核子研究中心（CERN）的加速器专家与EUROfusion的核聚变专家正携手合作，整合各自的专业能力，特别是在高场磁体领域，共同研发未来对撞机和核聚变反应堆的创新技术。

图：CERN加速器和技术总监Mike Lamont与EUROfusion主席Ambrogio Fasoli于2023年11月签署CERN与EUROfusion框架协议的第一份附录

这项合作由CERN与EUROfusion成员于2023年11月签署的合作协议推动，EUROfusion是负责ITER后续项目——核聚变示范电厂（DEMO）技术设计的欧洲核子研究实验室联盟。

此次合作标志着双方科研合作的重要里程碑，为在物理、工程和技术研发等广泛领域的合作奠定了基础，重点是重大科学实验和仪器的工程设计和建造。

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。

“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”，EUROfusion聚变技术部负责人Gianfranco Federici说道。“合作协议为我们所有成员和CERN提供了一个合作平台，并创建了聚变技术卓越中心”。

图：高温超导（HTS）电缆，凹槽内装有堆叠的焊接HTS胶带

作为这一联盟的核心，今年启动的首个项目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。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”，Luca Bottura说道。他负责领导国际μ子对撞机合作项目的磁体设计工作以及欧盟MuCol设计研究。

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。