中国工程物理研究院材料研究所

发布日期:2025-12-22 浏览次数:220

中国工程物理研究院材料研究所创建于1969年,主体位于四川省江油市,是国家计划单列的副部级国家级研究院——中国工程物理研究院下属最大的研究所,聚焦发展国家尖端和战略前沿科学技术,是集理论、实验、设计和研制生产为一体的综合性基地。中国工程物理研究院材料研究所长期从事氚科学与工程技术研究,是国内氚操作规模最大、工艺种类最齐全的单位。为推动我国聚变能事业的发展,成立了专门从事聚变堆氚技术研究的氘氚燃料循环工程技术研究中心,出版了国内第一部针对聚变堆涉氚技术的专著——《氚和氚的工程技术》,并发起举办了全国氚科学与技术学术会议,迄今已成功举办五届。现有中国科学院院士1人,享受国务院政府特殊津贴专家66人,国家级、省部级中青年专家6人,省部级学术技术带头人及后备人选70余人。先后取得了390余项科研成果,其中国家科技进步特等奖3项、一等奖5项、二等奖4项、三等奖4项,国家发明奖6项,部委级科技进步奖370余项。

 

核心产品

中国工程物理研究院材料研究所是国内从事聚变堆氚技术研发的核心力量,牵头或参与承担了国内所有氚相关的国家重大/重点专项项目,系统掌握了聚变堆氚工厂系统的设计技术,氘氚燃料的净化、分离、贮存、配制、供给、分析检测等氘氚燃料循环技术,以及氚监测、气氛除氚、含氚水去氚化等氚安全包容技术。目前,中国工程物理研究院材料研究所正在承担我国首个紧凑型氘氚聚变装置(BEST)氚工厂系统的工程设计和关键技术研发工作,将全力支撑我国聚变能事业的高质量发展。

BEST氚系统工程设计图(部分)

 

聚变堆氚工厂关键技术

中国工程物理研究院材料研究所在长期技术和经验积累基础上,通过近二十年有针对性的技术研发,掌握了系统全面的聚变堆氚工厂技术,为我国聚变能事业的高质量发展奠定了坚实技术基础。

在氘氚燃料循环技术方面,已设计建立了集成的、1:1规模(500MW聚变功率)的聚变堆氚工厂三大主工艺氢氘演示系统,是目前国际上处理规模最大、工艺最完备、回收效率最高的磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统。

磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统

在氚安全包容技术方面,已设计建立了系列工程规模的演示实验系统,包括1500Nm3/h的空气气氛除氚演示实验系统,目前国际上规模最大的喷淋洗脱系统(1500Nm3/h),水处理速率为20kg/h的组合电解催化交换系统,以及含氚水处理速率为20kg/h的水精馏系统等。

磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统

在氚分析监测技术方面,已研制出了可满足未来聚变堆使用需求的微色谱、电离室、激光拉曼光谱、量热计等涉氚分析监测设备。

代表性氚分析监测仪器设备

中国工程物理研究院材料研究所创建于1969年,主体位于四川省江油市,是国家计划单列的副部级国家级研究院——中国工程物理研究院下属最大的研究所,聚焦发展国家尖端和战略前沿科学技术,是集理论、实验、设计和研制生产为一体的综合性基地。中国工程物理研究院材料研究所长期从事氚科学与工程技术研究,是国内氚操作规模最大、工艺种类最齐全的单位。为推动我国聚变能事业的发展,成立了专门从事聚变堆氚技术研究的氘氚燃料循环工程技术研究中心,出版了国内第一部针对聚变堆涉氚技术的专著——《氚和氚的工程技术》,并发起举办了全国氚科学与技术学术会议,迄今已成功举办五届。现有中国科学院院士1人,享受国务院政府特殊津贴专家66人,国家级、省部级中青年专家6人,省部级学术技术带头人及后备人选70余人。先后取得了390余项科研成果,其中国家科技进步特等奖3项、一等奖5项、二等奖4项、三等奖4项,国家发明奖6项,部委级科技进步奖370余项。

 

核心产品

中国工程物理研究院材料研究所是国内从事聚变堆氚技术研发的核心力量,牵头或参与承担了国内所有氚相关的国家重大/重点专项项目,系统掌握了聚变堆氚工厂系统的设计技术,氘氚燃料的净化、分离、贮存、配制、供给、分析检测等氘氚燃料循环技术,以及氚监测、气氛除氚、含氚水去氚化等氚安全包容技术。目前,中国工程物理研究院材料研究所正在承担我国首个紧凑型氘氚聚变装置(BEST)氚工厂系统的工程设计和关键技术研发工作,将全力支撑我国聚变能事业的高质量发展。

BEST氚系统工程设计图(部分)

 

聚变堆氚工厂关键技术

中国工程物理研究院材料研究所在长期技术和经验积累基础上,通过近二十年有针对性的技术研发,掌握了系统全面的聚变堆氚工厂技术,为我国聚变能事业的高质量发展奠定了坚实技术基础。

在氘氚燃料循环技术方面,已设计建立了集成的、1:1规模(500MW聚变功率)的聚变堆氚工厂三大主工艺氢氘演示系统,是目前国际上处理规模最大、工艺最完备、回收效率最高的磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统。

磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统

在氚安全包容技术方面,已设计建立了系列工程规模的演示实验系统,包括1500Nm3/h的空气气氛除氚演示实验系统,目前国际上规模最大的喷淋洗脱系统(1500Nm3/h),水处理速率为20kg/h的组合电解催化交换系统,以及含氚水处理速率为20kg/h的水精馏系统等。

磁约束聚变堆内燃料循环演示实验系统

在氚分析监测技术方面,已研制出了可满足未来聚变堆使用需求的微色谱、电离室、激光拉曼光谱、量热计等涉氚分析监测设备。

代表性氚分析监测仪器设备