英國原子能管理局 (UKAEA) 與?e? 研究中心簽署協議后，用于英國原型聚變發電廠的高溫超導 (HTS) 帶將在捷克研究堆中進行測試。

LVR-15 研究堆(圖片來源：CV?)

UKAEA 代表英國政府開展聚變能源研究，監督該國的聚變計劃，包括 MAST 升級(巨型放大器球形托卡馬克)實驗以及在卡勒姆舉辦最近關閉的歐洲聯合環面(JET)，該項目運行于來自歐洲各地的科學家。它還正在開發自己的聚變發電廠設計，計劃在諾丁漢郡的西伯頓建造一個名為STEP(用于能源生產的球形托卡馬克)的原型，該原型將于2040年開始運營。

根據一項多年的設施使用協議，UKAEA 和 ?e? 研究中心 (CV?) 將開發一種首創的測試裝置 - 稱為 Hi-CrIS(高中子注量超導體低溫輻照) - 提供有關效果的數據聚變相關中子譜對高溫超導帶材超導特性的影響。這些將在STEP原型工廠中用于限制聚變等離子體，其溫度可以達到太陽核心十倍的溫度(約1.5億攝氏度)。

該設備預計將于 2026 年投入運行，將產生測試結果，以幫助為 STEP 的超導磁性組件的設計和使用壽命提供信息。這些組件將在低溫下運行，并且由于它們靠近聚變等離子體，因此將受到高能中子的高通量影響。

實驗期間，將使用 CV? 的 LVR-15 輕型水箱型研究堆對樣品進行高能中子輻照。然后，它們將在測試裝置設置內運輸和測量時保持在 -253°C。

Hi-CrIS 測試裝置將允許 HTS 帶樣品冷卻到與 STEP 超導磁體預期相同的低溫。在輻照、運輸和測量過程中保持樣品溫度對于了解高溫超導帶在其操作環境中如何降解至關重要。

STEP 大樓的外觀(圖片來源：UKAEA)

UKAEA STEP Hi-CrIS 技術負責人 Fiona Harden 表示：“我們很高興與 CV? 達成這項協議，使用他們的 LVR-15 研究堆建造和運行復雜的測試裝置。” “Hi-CrIS 的目標對于聚變發電廠的設計至關重要，我們的合作伙伴也認識到了這一重要性，他們與我們公開合作以落實該協議。

“我們很高興在 UKAEA 的卡勒姆校區接待 CV? 代表，促進 UKAEA 和 CV? 的密切合作以實現我們的目標，同時最大限度地提高該協議將產生的許多次要效益。”

CV? 業務開發經理 Marek Miklos：“與 STEP 團隊合作是一個絕佳的機會，可以支持英國世界領先的聚變能源工廠原型開發計劃。Hi-CrIS 測試臺將為進一步的材料研究提供大量機會用于聚變應用。”

UKAEA 指出，除了測試超導組件外，Hi-CrIS 還可以為未來聚變發電廠的潛在開發進行替代材料測試。

STEP 第一階段工作的目標是在今年年底前完成“概念設計”。英國政府為此部分提供 2.2 億英鎊(2.27 億美元)資金。下一階段的工作將包括詳細的工程設計，同時尋求構建原型的所有相關許可和同意。最后階段是施工，預計于 2040 年左右開始運營。目標是到 2032 年完成全面設計并獲得施工批準，從而啟動施工。

STEP的技術目標是： 提供超過100兆瓦的可預測凈電力;創新以利用發電以外的聚變能源;確保氚的自給自足;在適當的融合條件下鑒定材料和部件;并開發一條可行的途徑來降低生命周期成本。

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