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托卡马克被誉为“人造太阳”,其装置的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈,在通电时内部会产生巨大的螺旋形磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。
在我国,对于核聚变的研究形成了三股主要力量,以中科院合肥物质科学研究院和中核集团核工业西南物理研究院为主的“国家队”,新奥集团这样的民营企业以及市场化资本支持下的能量奇点、星环聚能等初创公司。这些研发主体核聚变主体不断在技术和装置取得投入和突破,创造了中国乃至全球的“首个”。
据新奥能源研究院院长刘敏胜博士介绍,新奥“玄龙-50U”兆安电流实验成功解决了电流产生和维持过程中的关键技术难题,让等离子体电流达到1MA,温度达到四千万度。这是全球首次实现兆安级氢硼等离子体放电。该成果验证了氢硼燃料在磁约束条件下实现高参数放电的科学可行性。
对于全世界的聚变装置而言,下一阶段的竞争就是谁先最早实现全超导的装置输出大于输入。AI加入正在让这一进程加速。
4月20-23日,由中国核学会指导、中国核学会核聚变与等离子体物理分会主办、新奥集团承办的第四届“受控核聚变与人工智能技术学术会议”在廊坊举办。在为期三天的会议中,专家们围绕人工智能技术在核聚变领域的应用,包括装置运行控制、工程技术、数据分析等关键环节的赋能潜力展开深度研讨。
参加此次会议的专家们普遍认为,人工智能凭借高效处理海量实验数据、精准模拟复杂核聚变反应过程的能力,将大幅缩短研发周期、降低成本,已然成为核聚变商业化的“加速器”。人工智能可革新聚变研发范式,在控制调优、实验设计等方面提升效率,聚变能源也能为人工智能发展提供强大的能源支撑。
据新奥研发人员介绍,借助数智球形环等载体,将聚变装置知识数字化,结合人工智能技术,满足聚变反应堆全生命周期管理需求,有力地推动了球形环氢硼聚变技术研发。在等离子体破裂预测方面,新奥建立数据库并上线模型,召回率达83.3%,误报率5.3%,可提前30ms进行预测;中性束调优应用机器学习算法,预测打火准确率超90%。2025年,新奥还将扩大参数范围预测并实现自动化、智能化;此外,新奥还开展了诊断集成分析和平衡设计等项目,为聚变领域的发展注入了强大动力。