日本计划投入3500万欧元,推进核聚变关键材料创新与测试

· 行业合作

5月12日,大阪世博会召开期间,日本与西班牙正式签署了一项聚焦核聚变材料的重要协议,标志着两国在核聚变能源开发合作中迈出重要一步。

broken image

近期,日本正式公布了《聚变能源创新战略》修订草案,将原定2050年前后实现发电实证的时间提前至2030年代。早在2024年11月,日本宣布示范电厂项目FAST正式启动,预计将在2030年代末进行发电示范。目前该项目的总体时间规划为:

  • 概念设计阶段:2025年完成概念设计并开始选址。
  • 开发和工程阶段:2028年前开发关键组件并完成工程设计。
  • 项目启动建设:2030年启动建设。
  • 组装和首次等离子体阶段:2035年前完成组装并实现首次等离子体点火。
  • 发电示范阶段:2030年代后期进行聚变发电示范。

一、协议内容

西班牙科学、创新与大学研究部秘书长Eva Ortega-Paino与日本文部科学省政务次官野中作为代表签署了谅解备忘录(MOU)。根据这份合作意向协议,日本将参与国际核聚变材料辐照设施(IFMIF-DONES)项目—这是一项位于西班牙格拉纳达省埃斯库萨尔的重大欧洲科学计划,日本承诺将会投入项目5%的建设预算(约合3500万欧元)。

双方将共同开发、测试耐极端环境的反应堆用先进材料(如合金、陶瓷或复合材料),同时也促进两国的企业未来在核聚变能源领域的合作。

二、IFMIF-DONES项目

IFMIF-DONES,全称是国际核聚变材料辐照设施-示范导向中子源。该设施位于西班牙格拉纳达,旨在测试材料在类似核聚变反应堆内部条件下的耐久性。

项目总体建设成本预计约7亿欧元,年运营成本约为5000万欧元,项目采用国际合作形式展开:西班牙承担主导角色,承担了50%的建设成本和10%的运营费用;克罗地亚承担5%的建设成本。

除核聚变外,IFMIF-DONES设施还在核物理、天体物理、医学研究和工业技术领域具有潜在应用价值。

IFMIF-DONES利用高电流粒子加速器产生中子,其核心技术如下:

  • 粒子加速器:配备40MeV、125mA的氘核束流,是同类设备中功率最强的装置之一。
  • 液态锂靶:氘核束流轰击高速流动的液态锂射流,通过 “剥离反应” 触发核反应产生高能中子。
  • 材料测试:中子在高通量测试模块中辐照材料样品,模拟核聚变反应堆第一壁的环境。

这一装置使研究人员能够研究低活化钢合金EUROFER等材料在类核聚变条件下的退化或性能表现,为反应堆设计和安全提供关键数据。

参考资料:

  • https://nordot.app/1294600965386830432
  • https://www.keguanjp.com/kgjp_zhengc/kgjp_zhengc/pt20250513000013.html
  • https://www.innovationnewsnetwork.com/fast-project-inside-japans-latest-major-fusion-endeavour/57181/