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11月4日，Commonwealth Fusion Systems（CFS）从美国能源部（DOE）先进能源研究计划署（ARPA-E）的CHADWICK计划中获得了250万美元的资金支持。该笔资金将支持CFS及其三个合作伙伴设计、创建并开始逐步生产更强大的聚变电厂关键部件材料。
CHADWICK计划以1932年发现中子的詹姆斯·查德威克命名，旨在通过集成计算材料工程（ICME）的方法，对新材料化学成分和制造工艺进行全面、广泛的调研和分析，开发出更耐用、更能抵抗第一壁（first wall）恶劣条件的材料，改进这些材料可以降低聚变电厂的维护成本，从而提高聚变能源的商业化潜力。
本公众号以下文章中详细介绍了第一壁材料的情况，感兴趣的读者可以进行深度了解：核聚变100问(86)：面对1亿度高温等离子体的第一壁材料有多难制造？、核聚变100问(87)：为什么第一壁材料在核聚变反应堆中至关重要，它们需要具备哪些特性？
在获得CHADWICK计划支持的13个对象中，CFS是唯一的新材料设计公司。关于CFS公司的具体情况，可以参考阅读以往文章（Commonwealth Fusion Systems：打造未来清洁能源的领军企业）。
CFS 计划在2030年代初建造世界上第一个聚变发电厂ARC并开始为电网供电，为了加速这个ARC电厂的材料工作，CFS专注于开发两种能够承受托卡马克高温、辐射和机械应力的材料，两种材料都必须承受聚变过程中的中子轰击，并且都必须以足够大的数量和足够低的成本制造。
这两种材料分别是：钒合金，用于真空室结构，必须在机器内部强大力量下承受多年的高温操作；钨合金，用于面向等离子体的内壁，必须承受等离子体附近的极端条件。
CFS将使用集成计算材料工程方法（ICME）迭代共同设计这两种材料，然后探索最佳的连接方式。多个计算模型和模拟将预测材料在不同条件下的行为来加速新材料的开发，这种方法可以减少对实验的依赖，降低研发成本并提高材料设计的效率。
计算阶段完成之后，团队将对每个候选材料进行评估，并在美国先进材料研究和制造公司ATI Technologies（专注于生产特种合金、钛和镍基合金、金属复合材料等）和Elmet Technologies（专注于生产特定应用的高性能材料，如高温、高压、腐蚀性环境）指导下进行原材料生产，然后在密歇根大学离子束实验室进行辐照测试，使它们能够承受类似于聚变机器内部的条件。
CFS 材料技术总监 Cody A. Dennett 指出：“该项目将帮助提高美国从计算设计到大规模生产快速扩展材料方面的能力，还有助于将聚变、计算和先进制造的技术进展进行融合，是迈向聚变电厂的一大步。”
https://www.cfs.energy/news-and-media/arpa-e-award-boosts-cfs-quest-for-the-best-fusion-power-plant-materials
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