QST、F4E与PPPL共同推进JT-60SA聚变能研发

日本国立量子与放射科学技术研究所(QST)、Fusion for Energy(F4E)及普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)近日签署合作协议，通过PPPL参与日欧联合项目“广泛方法倡议”中的卫星托卡马克JT-60SA，共同推进聚变能研发。该项目旨在加速实现和平利用聚变能的目标，目前已完成全球最大托卡马克型超导等离子体实验装置JT-60SA的建设，并成功实现首次等离子体放电。此次合作标志着PPPL成为首个对JT-60SA项目做出实质性贡献的日本和欧洲以外机构。

根据协议，PPPL将为JT-60SA提供先进的诊断技术支持，重点测量等离子体中的杂质成分。PPPL开发的X射线成像晶体光谱仪能够精准捕捉等离子体杂质发出的光谱信息，提供杂质离子密度、温度、电子温度及等离子体流动成分等关键参数，其速度和空间分辨率均优于传统诊断方法。这些数据对理解杂质输运物理特性、优化等离子体性能至关重要。杂质既能抑制受热部件过热，维持装置稳定运行，也可能冷却等离子体核心，因此控制杂质行为对聚变反应稳定性意义重大。该光谱仪计划于2026年投入JT-60SA等离子体加热实验，PPPL专家将通过操作仪器和共享数据深度参与实验过程。

QST、F4E与PPPL长期参与ITER项目及各自DEMO反应堆项目，此次JT-60SA合作协议进一步深化了三方伙伴关系。科学数据交换有望催生新知，加速聚变能关键技术开发。三方表示，将以此次合作为契机，推动全球聚变能研究迈向新阶段，为未来提供清洁、可持续的能源解决方案。