近日，新奧聚變球形環(huán)氫硼熱核反應(yīng)的最新研究成果——基于新奧“和龍-2”實(shí)驗(yàn)裝置的13篇物理設(shè)計(jì)論文，在國(guó)際SCI收錄等離子體專業(yè)主流學(xué)術(shù)期刊《等離子體科學(xué)和技術(shù)》（Plasma Science and Technology，簡(jiǎn)稱PST），以專刊形式發(fā)表。
2022年，新奧錨定“無(wú)中子、低成本、商業(yè)化”的聚變研發(fā)目標(biāo)，確定了球形環(huán)氫硼聚變技術(shù)路線，并啟動(dòng)了物理參數(shù)全球領(lǐng)先的“和龍-2”實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，旨在通過(guò)該裝置解決球形環(huán)氫硼聚變的科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)，主要目標(biāo)包括：驗(yàn)證球形環(huán)氫硼熱核聚變反應(yīng)率，建立實(shí)驗(yàn)定標(biāo)律，為實(shí)驗(yàn)堆設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。
作為新奧氫硼聚變的下一代球形環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，“和龍-2”的物理設(shè)計(jì)聚焦于高離子溫度、高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、高三乘積運(yùn)行三種典型運(yùn)行模式，分為先進(jìn)位形控制、加熱與電流驅(qū)動(dòng)、高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、約束與輸運(yùn)、高能粒子物理、熱負(fù)荷控制與粒子循環(huán)、等離子體邊界物理、氫硼反應(yīng)物理、破裂預(yù)防與緩解、帶電粒子引出與發(fā)電、物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等11個(gè)課題方向。2024年，“和龍-2”的第一輪物理設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，澄清了該裝置的總體設(shè)計(jì)性能，確定了主要目標(biāo)參數(shù)，同時(shí)還有一些獨(dú)特而重大的挑戰(zhàn)需要解決，這些都在13篇論文中進(jìn)行了總結(jié)。
新奧“和龍-2”實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)效果圖
“和龍-2”物理設(shè)計(jì)主體方案的完成，以及頂層參數(shù)物理與工程的迭代，有效支撐了工程設(shè)計(jì)的啟動(dòng)。“和龍-2”已啟動(dòng)工程預(yù)研和關(guān)鍵設(shè)施建設(shè)，工程關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、環(huán)評(píng)已基本完成，預(yù)計(jì)2027年建成。
新奧“玄龍-50”實(shí)驗(yàn)裝置
新奧“玄龍-50U”實(shí)驗(yàn)裝置
新奧球形環(huán)氫硼聚變技術(shù)路線具有無(wú)中子、高安全性、燃料儲(chǔ)量豐富等商業(yè)化獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，但要實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破仍面臨巨大挑戰(zhàn)。為攻克技術(shù)難題，新奧在過(guò)去幾年自主設(shè)計(jì)建造了兩套關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)裝置。2019年建成國(guó)內(nèi)首座中等規(guī)模的球形環(huán)物理實(shí)驗(yàn)裝置“玄龍-50”，這是新奧氫硼聚變技術(shù)探索中的起點(diǎn)。2023年升級(jí)為“玄龍-50U”，旨在進(jìn)一步驗(yàn)證氫硼聚變反應(yīng)可行性，該裝置2024年全面達(dá)到第一期預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，為“和龍-2”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
