20兆瓦/平方米热负荷！中国“夸父”突破聚变堆关键部件技术

摘要：

2025年10月13日，聚变堆主机关键系统综合研究设施“夸父”（CRAFT）传来捷报——其偏滤器原型部件顺利通过专家组测试与验收。该部件稳态热负荷能力达20兆瓦/平方米，靶板面向等离子体表面邻接误差小于1毫米，标志着我国自主研制出国际尺寸最大、热负荷最高的聚变堆偏滤器原型部件。

偏滤器是聚变堆堆芯稳态运行的“盾牌”，需承担排出聚变产物与热量、控制杂质的关键任务，服役环境严苛。此次“夸父”偏滤器原型部件有多重创新：采用混合偏滤器包层集成设计，理论上可将氚增殖率提升超3%，助力实现氚自持；设计三种可正面拆装的靶板，验证快速更换可行性；通过平板形结构将钨表面温度控制在再结晶温度以下，确保超高热负荷下稳定工作。

研制过程中，团队还形成热等静压与钎焊、爆炸焊两条稳定工艺路线，推动钾钨、弥散强化铜等国产先进聚变堆材料应用。该成果不仅标志我国偏滤器研发实现自主可控，为未来聚变堆工程应用奠基，还可拓展至航空航天、高端医疗、新能源汽车等领域。

CRAFT偏滤器原型部件。图片来源：受访者供图