3D打印钨瓦在DIII-D托卡马克完成等离子体暴露测试
NC State与ORNL、JEOL合作,用电子束粉末床熔融(EB-PBF)打印的平面与穹顶钨瓦安装在DIII-D下偏滤器,经Tile Testing Campaign三天直接等离子体暴露、74次中高功率H-mode放电后完整取出,正进行表面扫描与暴露前状态对比。
NC State与ORNL、JEOL合作,用电子束粉末床熔融(EB-PBF)打印的平面与穹顶钨瓦安装在DIII-D下偏滤器,经Tile Testing Campaign三天直接等离子体暴露、74次中高功率H-mode放电后完整取出,正进行表面扫描与暴露前状态对比。
Thea Energy 与 MIT 等离子体科学与聚变中心(PSFC)合作,对 Eos stellarator 的全尺寸平面环绕线圈进行全磁场、全机械力测试,评估其能否承受电站运行条件下的强磁场与机械应力。Eos 设计采用 12 个环绕线圈与约 300 个可编程成形磁体,平面线圈架构旨在简化制造、建造与维护。该合作旨在降低 Thea Energy 2035 年实现商业聚变的关键工程风险。
英国原子能管理局(UKAEA)在 Culham Campus 为 MAST Upgrade 吊装了 12 吨(13 吨)钢制双束流箱,用于容纳两台中性束注入器。
Journal of Nuclear Materials 将刊出 EUROfusion 团队关于 EUROFER97 材料鉴定及 ITER TBM 设计规则验证的论文,作者包括 D. Terentyev、P. Lamagnère、Y. Lejeail 等。文章发表于该刊第 635 卷,出版日期为 2027 年 1 月。
General Atomics 的 DIII-D 托卡马克团队在 Jeff Lestz 带领下首次在核聚变实验中清晰演示了 helicon 电流驱动,成果发表于 Physical Review Letters。
推荐理由:原文交代了中心螺线管磁通摆幅对脉冲长度的限制,以及 helicon 波相比微波加热在等离子体芯部驱动电流的对比证据。
Curtiss-Wright 为 TerraPower 的 Natrium 反应堆在 Kemmerer 工地安装了全尺寸数字孪生模拟器,基于 3KEYMASTER 实时物理引擎,可在 2030 年投运前让操作员练习控制、应急演练并积累联邦执照所需时长,同时兼作分布式控制系统与反应堆保护系统的软件测试平台。
Physics World 将举办网络研讨会,介绍发表于 Plasma Physics and Controlled Fusion 68, 053501 (2026) 的逃逸电子致等离子体面向部件(PFC)损伤路线图(S Ratynskaia, M Hoelzl, E Nardon et al.)。
美国能源部 Brookhaven 国家实验室(BNL)联合 PPPL、DIII-D 和 Great Sky 研发出超导神经芯片 SI,每秒可处理约 100 万份聚变等离子体样本,用超导电路模拟人类神经网络。
JOREK 磁流体不稳定性模拟代码现已在 ITER IMAS 仓库向全球聚变科学界开放,开放许可将使更广泛的科学家群体参与贡献并用实验验证该代码。JOREK 是模拟磁流体等离子体不稳定性、托卡马克破裂及相关热与电磁载荷的参考代码,对 ITER 而言最重要的应用是研究和改进破裂缓解效率,可精确模拟碎弹丸注入物理及磁场三维演化,从而确定能量与粒子(包括逃逸电子)的沉积。
推荐理由:原文说明了JOREK的开源用途和对ITER破裂缓解研究的具体价值,便于读者判断其可复用性。
德国供应商 Research Instruments 在本月完成 ITER 偏滤器首个内垂直靶生产件,这是系列制造启动三年后的首个成果,由欧洲国内机构 Fusion for Energy(F4E)协调,历经十余年研发、原型与鉴定。
推荐理由:原文给出了热负荷、钨块数量和分工产能等具体参数,便于读者评估偏滤器制造的难度与进度。
American Electric Power(AEP)与 X-energy 签署联合开发协议,拟在印第安纳州 Sullivan County 原 I&M Breed Generating Station 电厂旧址评估建设 960 MW 项目,Amazon 通过资金协议和长期购电协议支持。
合肥综合性国家科学中心能源研究院、QBoson 与中国科学院等离子体物理研究所合作,提出用 Coherent Ising Machine(CIM)实现托卡马克等离子体参数的实时贝叶斯求解,以 EAST 装置的等离子体电流剖面反演为验证案例,单次求解时间约 1 毫秒。
京都大学、大阪大学、核融合科学研究所等组成的国际研究团体开发出新测量手法,用一台相机同时记录单发X线脉冲照射结构体时产生的超小角到宽角衍射信号,并结合X线自由电子激光器导出了纳米到亚微米尺度上皮秒量级高能量密度等离子体的膨胀速度。
DIII-D National Fusion Facility 将与 Kyoto Fusioneering 合作,在其托卡马克装置内安装并测试专为反三角形位形(reverse D 形)等离子体设计的偏滤器排气系统。
荷兰初创公司 Thorizon 与荷兰应用科学研究组织 TNO 启动实验材料计划,在 Petten 和 Amsterdam 开始早期测试,寻找能耐受熔盐腐蚀的金属。
PPPL 物理学家 Luis Delgado-Aparicio、Masayuki Ono 和 Jonathan Menard 在 Physical Review Letters 发表论文,更新了 Lawson 判据,加入氦灰、等离子体杂质、同步辐射和热量逃逸四个因素,提出先升温再升密度可比先升密度更省能量地达到点火。
熔盐燃料反应堆实验 MCRE 获批 DOE 成本分担资助,计划部署于 INL 材料与燃料综合体的 LOTUS 腔室。MCRE 设计为 150 kWt、燃料溶解于液态氯化物盐中,需约 75 批燃料盐达到临界,INL 已演示单批燃料盐最短一天产出;INL 称其将成为全球首台实现临界的快谱熔氯化物堆,为未来设计者和监管方提供持续裂变下的直接测量数据。
美国 DOE 通过先进反应堆示范计划批准成本分担资金,加速 Molten Chloride Reactor Experiment(MCRE)最终阶段,目标2027年实现首次临界,由 Southern Company、Idaho National Laboratory 和 Core Power 合作推进。
DIII-D 将与 Kyoto Fusioneering 合作设计并装上负三角形位形偏滤器,由该公司制造并供应瓦片,使后续实验在与聚变能电站相关的条件下运行。此前 2023 年 DIII-D 用临时偏滤器区的装甲瓦片开展负三角形位形实验,连续数周获得高性能等离子体且未出现一次边缘局域模。
德国 SPRIND 与 BMFTR 推出里程碑式聚变计划,作为传统科研资助的补充,支持企业尽快建成德国首座聚变电站。资金来自德国基础设施与气候中和特别基金(SVIK),至2029年共5亿欧元(5.6亿美元),此后公共资助预计增至最多25亿欧元(28亿美元);每家参与企业的最终里程碑是提交聚变示范电站的技术设计报告(TDR)。
Startorus 的磁体创下磁场变化纪录。原文正文未能加载,未提供该纪录的具体参数与细节。
Nature Physics 发文指出,数字孪生有望改变聚变等离子体的预测、设计与控制方式,但实现这一前景需要多保真度框架,系统地结合不完美的模型与数据并量化不确定性。文章于 10 月 14 日在线发表(doi:10.1038/s41567-026-03485-z)。
Xcimer、Zap Energy 和 Commonwealth Fusion Systems 三家参与 DOE Milestone 计划的聚变公司分别公布最新进展。
美国 DOE Genesis Mission Phase II 资助的项目将为 Commonwealth Fusion Systems(CFS)在建的 SPARC 托卡马克构建数字孪生,目标在 20 分钟内预测一次完整等离子体脉冲,该时长为开发目标而非已验证性能。
Hitachi 与 QST 于 2025 年 3 月完成 ITER 偏滤器外垂直靶的第二件全尺寸原型,其高热负荷样品于 7 月 23 日通过 ITER Organization 的认证测试。
推荐理由:原文给出偏滤器靶板的热负荷、电磁力与加工精度要求,可理解该部件的制造难点。
PPPL 物理学家 Delgado-Aparicio、Ono 和 Menard 在 Physical Review Letters 发表研究,扩展了 Lawson 判据,纳入氦灰积累、等离子体污染、同步辐射和热损失四个因素,提出先加热等离子体再提高密度可能比先增密度更省能量地达到点火。
General Fusion 宣布其演示装置 Lawson Machine 26(LM26)通过汤姆逊散射测得峰值压缩前电子温度约 1.1 keV,与 UKAEA 合作完成测量并已提交论文评审。
General Fusion 的实验原型机 Lawson Machine 26(LM26)在峰值压缩前将等离子体电子温度提升到 1.1 keV(超过 1200 万摄氏度),成为首台以低速机械压缩(磁化靶聚变 MTF)方式跨过 1 keV 这一国际公认门槛的装置。
DIII-D托卡马克专项实验中首次观测到helicon电流驱动,为该机制提供了原理验证,表明其可作为反应堆级托卡马克等离子体中高效的电流驱动源。论文发表于Phys. Rev. Lett. 137, 155101。
推荐理由:论文给出DIII-D装置上首次观测到helicon电流驱动的原理验证结果,可了解其作为反应堆级托卡马克高效电流驱动源的潜力。
QST与NTT合作开发了基于Mixture of Experts(MoE)的AI预测方法,在托卡马克超导装置JT-60SA上评估实际等离子体约束磁场,将等离子体位置与形状复现精度做到1厘米,约为全球最大等离子体尺寸的1%,满足实际等离子体控制所需精度。
推荐理由:原文给出了1厘米的位形复现精度及其相对等离子体尺寸的比例,可用于评估该AI方法相对传统解析重建的改进幅度。
二维粒子模拟结合自旋相关氘氚聚变模块表明,束流丝化产生的磁丝与纵向感应电场、横向电荷分离电场可将静止氘核、氚核加速至聚变反应能区,中子产额随饱和磁场能量增加。模型预测中子发射呈各向异性且自旋分辨,最大中子极化方向近似垂直于主导氘氚碰撞方向,并随反应离子角分布演化,提示极化中子发射或可作为等离子体动力学的反应加权特征。
PPPL 物理学家 Luis Delgado-Aparicio、Masayuki Ono 和 Jonathan Menard 在 Physical Review Letters 发表论文,重新表述了 Lawson 判据,把氦灰、钨杂质、同步辐射和随温度升高的热损失等效应纳入同一模型。
MIT PSFC 启动 CATALYST 项目,用机器学习加速聚变等离子体仿真同时保持底层物理不变,目标是构建机器无关的聚变数字孪生。
Last Energy 计划在 Texas A&M-RELLIS 建设的试点反应堆通过了美国能源部(DOE)的 Documented Safety Analysis(DSA)审批,可进入就绪审查,这是获得临界和运行授权前的最后一步。
General Fusion 宣布在 LM26 装置上成功将氢等离子体压缩至电子能量超过 1 keV,约合温度略高于 1200 万摄氏度,展示了压缩过程中维持等离子体稳定性的能力。
推荐理由:原文给出了1 keV电子温度、Thomson散射测量方式与UKAEA独立确认,读者可据此评估该磁化靶聚变路线的验证深度。
EUROfusion 宣布用于模拟聚变装置中大规模等离子体不稳定的软件 JOREK 开源,研究者可更便捷地获取和使用。JOREK 首行代码由 Guido Huijsmans 在二十多年前写就,长期用于模拟托卡马克与仿星器等离子体的多方面行为,其关于破裂和边缘不稳定性的研究结果正帮助设计 ITER 的破裂缓解系统。
推荐理由:文中说明了该代码二十余年的开发历程及其在托卡马克破裂与边缘不稳定性模拟中的用途,便于读者理解开源的实际分量。
德国联邦突破创新机构 SPRIND 代表联邦研究、技术与空间部(BMFTR)启动基于里程碑的聚变计划,为私有聚变商业化提供新的公共资金通道,2029 年前投入 €500 million,公共资金总额预计增至 €2.5 billion。
推荐理由:原文给出了公共资金规模、里程碑拨款机制和最终技术设计报告要求,便于理解德国对私有聚变商业化的支持路径。
激光聚变公司 Xcimer 与美国能源部(DOE)敲定协议,通过 Milestone-based Fusion Development Program 获得最高 3050 万美元资金,按里程碑达成情况拨付。
UKAEA在SOFT 2026上公布STEP聚变电站的第三代设计SPP3,采用紧凑的苹果核形球形托卡马克稳态架构,可连续运行以向电网供电。回旋管微波加热系统将等离子体加热至超过150 million degrees Celsius,提升其效率可降低维持高温的能耗。
PPPL 研究团队在 Physical Review Letters 发表理论模型,更新了约 70 年历史的 Lawson 判据,纳入氦灰、杂质、同步辐射损失和热逸出四项真实效应。