科技部關于發布國家磁約束核聚變能發展研究專項2019年度項目申報指南的通知

國科發基〔2019〕381號 各省、自治區、直轄市及計劃單列市科技廳（委、局），新疆生產建設兵團科技局，國務院各有關部門科技主管司局，各有關單位：

2008年以來，“國家磁約束核聚變能發展研究專項”重點圍繞國際熱核聚變實驗堆（ITER）關鍵技術、我國磁約束核聚變能裝置和關鍵技術研發、高水平科學和工程技術人才培養等方向持續進行重點部署。2019年，將繼續組織實施“國家磁約束核聚變能發展研究專項”。根據相關要求，現將“國家磁約束核聚變能發展研究專項”2019年度項目申報指南予以公布。請根據指南要求組織項目申報工作。有關事項通知如下。

一、項目組織申報要求及評審流程

1.申報單位根據指南支持方向的研究內容以項目形式組織申報，指南方向1–7項目可下設課題。指南方向1–7項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。項目申報單位推薦1名科研人員作為項目負責人，每個課題設1名負責人，項目負責人可擔任其中1個課題的負責人。指南方向8–11為青年科學家項目，不設課題。

2.項目的組織實施應整合集成全國相關領域的優勢創新團隊，聚焦研發問題，強化基礎研究、共性關鍵技術研發和典型應用示范各項任務間的統籌銜接，集中力量，聯合攻關。

3. 項目申報評審采取填寫預申報書、正式申報書兩步進行，具體工作流程如下：

　　——項目申報單位根據指南相關申報要求，通過國家科技管理信息系統填寫并提交3000字左右的項目預申報書，詳細說明申報項目的目標和指標，簡要說明創新思路、技術路線和研究基礎。從指南發布日到預申報書受理截止日不少于50天。

　　——項目牽頭申報單位應與所有參與單位簽署聯合申報協議，并明確協議簽署時間；項目牽頭申報單位、課題申報單位、項目負責人及課題負責人須簽署誠信承諾書，項目牽頭申報單位及所有參與單位要落實《關于進一步加強科研誠信建設的若干意見》要求，加強對申報材料審核把關，杜絕夸大不實，甚至弄虛作假。

　　——各推薦單位加強對所推薦的項目申報材料審核把關，按時將推薦項目通過國家科技管理信息系統統一報送。

　　——中國國際核聚變能源計劃執行中心在受理項目預申報后，組織形式審查，并根據申報情況開展首輪評審工作。首輪評審不需要項目負責人進行答辯。根據專家的評審結果，遴選出3~4倍于擬立項數量的申報項目，進入答辯評審。對于未進入答辯評審的申報項目，及時將評審結果反饋項目申報單位和負責人。

　　——申報單位在接到中國國際核聚變能源計劃執行中心關于進入答辯評審的通知后，通過國家科技管理信息系統填寫并提交項目正式申報書。正式申報書受理時間為30天。

　　——中國國際核聚變能源計劃執行中心對進入答辯評審的項目申報書進行形式審查，并組織答辯評審。申報項目的負責人通過網絡視頻進行報告答辯。根據專家評議情況擇優立項。對于支持1~2項的指南方向，原則上只支持1項，如答辯評審結果前兩位的申報項目評價相近，且技術路線明顯不同，可同時立項支持，并建立動態調整機制，結合過程管理開展中期評估，根據評估結果確定后續支持方式。

　　二、組織申報的推薦單位

　　1.國務院有關部門科技主管司局；

　　2. 各省、自治區、直轄市、計劃單列市及新疆生產建設兵團科技主管部門；

　　3. 原工業部門轉制成立的行業協會；

　　4. 納入科技部試點范圍并評估結果為A類的產業技術創新戰略聯盟，以及納入科技部、財政部開展的科技服務業創新發展行業試點聯盟。

　　各推薦單位應在本單位職能和業務范圍內推薦，并對所推薦項目的真實性等負責。國務院有關部門推薦與其有業務指導關系的單位，行業協會和產業技術創新戰略聯盟、科技服務業創新發展行業試點聯盟推薦其會員單位，省級科技主管部門推薦其行政區劃內的單位。推薦單位名單在國家科技管理信息系統公共服務平臺上公開發布。

　　三、申請資格要求　　

　　1.項目牽頭申報單位和項目參與單位應為中國大陸境內注冊的科研院所、高等學校和企業等，具有獨立法人資格，注冊時間為2018年9月1日前，有較強的科技研發能力和條件，運行管理規范。國家機關不得牽頭或參與申報。

　　項目牽頭申報單位、項目參與單位以及項目團隊成員誠信狀況良好，無在懲戒執行期內的科研嚴重失信行為記錄和相關社會領域信用“黑名單”記錄。

　　申報單位同一個項目只能通過單個推薦單位申報，不得多頭申報和重復申報。

　　2. 項目（課題）負責人須具有高級職稱或博士學位，每年用于項目的工作時間不得少于6個月。申報指南中第1–7研究方向的項目及下設課題負責人應為1959年1月1日以后出生；申報指南中第8–11研究方向的項目負責人與參與人員均應為1984年1月1日以后出生。

　　3. 項目（課題）負責人原則上應為該項目（課題）主體研究思路的提出者和實際主持研究的科技人員。中央和地方各級國家機關的公務人員（包括行使科技計劃管理職能的其他人員）不得申報項目（課題）。

　　4. 項目（課題）負責人限申報1個項目（課題）；國家重點基礎研究發展計劃（973計劃，含重大科學研究計劃）、國家高技術研究發展計劃（863計劃）、國家科技支撐計劃、國家國際科技合作專項、國家重大科學儀器設備開發專項、公益性行業科研專項（以下簡稱“改革前計劃”）以及國家科技重大專項、國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目在研項目（含任務或課題）負責人不得牽頭申報項目（課題）。國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目的在研項目（不含任務或課題）負責人也不得參與申報項目（課題）。

　　項目（課題）負責人、項目骨干的申報項目（課題）和改革前計劃、國家科技重大專項、國家重點研發計劃、科技創新2030—重大項目在研項目（課題）總數不得超過2個；改革前計劃、國家科技重大專項、國家重點研發計劃、科技創新2030—重大項目的在研項目（含任務或課題）負責人不得因申報國家重點研發計劃重點專項項目（課題）而退出目前承擔的項目（含任務或課題）。國家重點研發計劃的在研項目（含任務或課題）負責人和項目骨干退出項目研發團隊后，在原項目執行期內原則上不得牽頭或參與申報新的國家重點研發計劃項目。

　　計劃任務書執行期（包括延期后的執行期）到2019年12月31日之前的在研項目（含任務或課題）不在限項范圍內。

　　5. 特邀咨評委委員不能申報項目（課題）；參與“國家磁約束核聚變能發展研究專項”實施方案或本年度項目指南編制的專家，不得參與申報項目（課題）。

　　6. 受聘于內地單位的外籍科學家及港、澳、臺地區科學家可作為重點專項的項目（課題）負責人，全職受聘人員須由內地聘用單位提供全職聘用的有效材料，非全職受聘人員須由雙方單位同時提供聘用的有效材料，并隨紙質項目預申報書一并報送。

　　7. 申報項目受理后，原則上不能更改申報單位和負責人。

　　8. 項目的具體申報要求，詳見申報指南。

　　各申報單位在正式提交項目申報書前可利用國家科技管理信息系統公共服務平臺查詢相關科研人員承擔改革前計劃和國家科技重大專項、國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目在研項目情況，避免重復申報。

　　四、具體申報方式

　　1.網上填報。請各申報單位按要求通過國家科技管理信息系統公共服務平臺進行網上填報。中國國際核聚變能源計劃執行中心將以網上填報的申報書作為后續形式審查、項目評審的依據。預申報書格式在國家科技管理信息系統公共服務平臺相關專欄下載。

　　項目申報單位網上填報預申報書的受理時間為：2019年11月19日8：00至2020年1月8日17：00。進入答辯評審環節的申報項目，由申報單位按要求填報正式申報書，并通過國家科技管理信息系統提交，具體時間和有關要求另行通知。

　　國家科技管理信息系統公共服務平臺：http：//service.most.gov.cn；

　　技術咨詢電話：010-51666288（中繼線）；

　　技術咨詢郵箱：program@istic.ac.cn。

　　2. 組織推薦。請各推薦單位于2020年1月14日前（以寄出時間為準），將加蓋推薦單位公章的推薦函（紙質，一式2份）、推薦項目清單（紙質，一式2份）寄送中國科學技術信息研究所。推薦項目清單須通過系統直接生成打印。

　　寄送地址：北京市海淀區復興路15號中信所170室，郵編：100038。

　　聯系電話：010-58882171。

　　材料報送和業務咨詢。請各申報單位于2020年1月14日前（以寄出時間為準），將加蓋申報單位公章的預申報書（紙質，一式2份），寄送至中國國際核聚變能源計劃執行中心。項目預申報書須通過系統直接生成打印。

　　寄送地址：北京市海淀區玉淵潭南路3號水科院D座，中國國際核聚變能源計劃執行中心，郵編：100038。

　　咨詢電話：010-68588202。　　

附件：國家磁約束核聚變能發展研究專項2019年度項目申報指南（指南編制專家名單、形式審查條件要求） 　　　　　　　　　　　　　　

科 技 部

2019年11月13日 

　　附  件

　　國家磁約束核聚變能發展研究專項2019年度項目申報指南 聚變能源由于資源豐富和近無污染，成為人類社會未來的理想能源，是最有希望徹底解決能源問題的根本出路之一，對于我國經濟、社會的可持續發展具有重要的戰略意義，是關系長遠發展的基礎前沿領域。
　　本專項總體目標是：在“十三五”期間，以未來建堆所涉及的國際前沿科學和技術目標為努力方向，加強國內與“國際熱核聚變實驗堆”（ITER）計劃相關的聚變能源技術研究和創新，發展聚變能源開發和應用的關鍵技術，以參加ITER計劃為契機，全面消化吸收關鍵技術；加快國內聚變發展，開展高水平的科學研究；以我為主開展中國聚變工程試驗堆（CFETR）的詳細工程設計，并結合以往的物理設計數據庫在我國的“東方超環”（EAST）、“中國環流器2號改進型”（HL-2M）托卡馬克裝置上開展與CFETR物理相關的驗證性實驗，為CFETR的建設奠定堅實科學基礎。加大聚變技術在國民經濟中的應用，大力提升我國聚變能發展研究的自主創新能力，培養并形成一支穩定的高水平聚變研發隊伍。
2019年，本專項將以聚變堆未來科學研究為目標，加快國內聚變發展，重點開展高水平的科學研究、大規模理論與數值模擬，CFETR關鍵技術預研及聚變堆材料研發等工作，繼續推動我國磁約束核聚變能的基礎與應用研究。
　　按照分步實施、重點突出原則，2019年擬優先支持11個方向，國撥總經費2.7億元。本專項的項目執行期一般為5年。原則上所有項目應整體申報。
　　指南方向1–7，每個指南方向擬支持1~2個項目，須覆蓋相應指南研究方向的全部考核指標，下設課題數不超過4個，每個項目參與單位數不超過6個。指南方向1–7，原則上只立1項，僅在申報項目評審結果相近、技術路線明顯不同的情況下，可同時支持2個項目，并建立動態調整機制，根據中期評估結果確定后續支持方式。指南方向8–11為青年科學家項目，不設課題，每個指南方向擬支持不超過5個項目。
　　申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學問題、突破關鍵技術及建立規模化資源共享平臺進行整體設計、合理安排課題；項目負責人應具備較強的組織管理能力。
　　1. 面向聚變堆高比壓放電破裂預警、控制與緩解研究
　　研究內容：針對未來ITER和CFETR運行模式，依托HL-2A/M和EAST裝置，在高性能等離子體（bN > 2.8）和低動量注入條件下，研究磁流體不穩定性特別是多磁島非線性演化及其控制手段的物理基礎，深入理解等離子體破裂與逃逸電子的產生機理，特別是芯部與邊界模式耦合在破裂中的作用。發展與破裂預警、緩解密切相關的高時空分辨診斷技術，結合智能算法對各種破裂事件進行預測；發展控制等離子體破裂和逃逸電子的有效快速響應技術。提高實時破裂緩解技術的可靠性和效率，實現高效的破裂控制和緩解。
　　考核指標：（1）在歸一化比壓bN > 2.8條件下，磁島測量精度< 1 cm；建立準確率大于90%、預警時間3~10 ms的破裂預警系統；（2）實現破裂期間瞬態熱負荷、暈電流和逃逸電流等幅度降低到未控制情況下的50%，破裂控制和緩解成功率> 95%；（3）新經典撕裂模實時控制時間小于50 ms，百千安培級逃逸電流的主動耗散時間< 10 ms。
　　2. 面向聚變堆高性能等離子體中快粒子物理實驗研究
　　研究內容：針對ITER和CFETR高性能穩態運行，依托HL-2A/M和EAST裝置，在高約束模（βN > 2.5，H98 > 1.1）等離子體中，實驗研究快粒子的動力學行為；發展與快粒子物理相關的診斷技術，探索快粒子損失的機理。結合理論與模擬，開展快粒子及其驅動的不穩定模式對本底等離子體輸運過程影響的實驗研究；運用局域加熱或電流驅動等手段緩解快粒子損失，為聚變堆中快粒子的約束、輸運和損失研究與控制提供重要數據和參考。
　　考核指標：（1）在快粒子比壓βf > 1%的條件下，確定快粒子驅動的不穩定性所導致的快粒子損失份額；所發展的快粒子損失診斷系統能量分辨率?E小于5 keV，螺距角分辨率小于3°，快粒子通量時間分辨率小于2微秒，中子擾動時間分辨率小于10微秒;（2）成功實施對快粒子驅動多模不穩定性的控制，實現快粒子損失份額相比無控制減少70%以上。
　　3. 聚變堆高性能穩態脫靶運行模式與小幅度邊緣局域模（ELM）的兼容性研究
　　研究內容：依托EAST和HL-2A/M裝置，在大功率加熱、低動量注入和金屬壁條件下，探索具有穩態高約束性能芯部等離子體且與偏濾器脫靶相兼容的小幅度或無ELM運行模式；開展其形成條件和芯部高約束模式（H模）與邊緣輸運壘/偏濾器脫靶相兼容的機理研究；為具有小幅度或無ELM的CFETR穩態脫靶高性能運行模式提供物理基礎。
　　考核指標：（1）獲得偏濾器部分脫靶條件下的自發小ELM穩態等離子體，ELM對內能擾動幅度小于2%，約束性能H98 > 1.1；（2）在大于粒子平衡時間的尺度上，重復實現考核指標（1）的穩態運行；（3）無ELM的H模運行時間大于5倍電流擴散時間。
　　4. 聚變堆等離子體無量綱歸一化參數區穩態運行模式實驗驗證研究
　　研究內容：針對ITER和CFETR集成運行條件和無量綱歸一化參數目標，依托EAST和HL-2A/M裝置，集成相關加熱/加料組合、等離子體控制方法，在類ITER和CFETR運行條件下，獲得ITER和CFETR穩態運行模式歸一化參數范圍的等離子體；并在遠大于等離子體電流擴散時間尺度上，驗證ITER和CFETR穩態運行模式的物理可行性，并為ITER和CFETR加熱組合方式的選擇提供參考。
　　考核指標：（1）獲得ITER和CFETR穩態運行模式主要無量綱歸一化參數范圍的等離子體：q95 =5~6.5，ne/nG=0.5~0.85，ν*=0.02~0.05，Te/Ti=1~1.5，H98=1.0~1.3；（2）在考核指標（1）條件下，等離子體維持時間大于20倍電流擴散時間；（3）獲得聚變堆高比壓運行模式主要無量綱參數范圍的等離子體：βN > 2.5，歸一化回旋半徑ρ*=0.005~0.01。
　　5. 氘氚聚變等離子體中磁流體過程的理論和模擬研究
　　研究內容：針對未來聚變堆氘氚運行和燃燒等離子體物理設計需要，開發用于模擬alpha粒子與磁流體模式相互作用過程的數值模擬程序，開展高能量增益氘氚聚變條件下alpha粒子物理過程和燃燒等離子體韌致/回旋輻射對磁流體平衡和穩定性的影響、alpha粒子輸運和排灰過程研究。
　　考核指標：（1）開發出擁有完全獨立自主知識產權、用于模擬未來聚變堆氘氚運行等離子體的大規模磁流體+alpha粒子數值模擬程序；（2）計算、模擬alpha粒子及韌致/回旋輻射效應與各種磁流體模式（包括各種本征模）相互作用過程，給出CFETR主要運行模式下平衡剖面和磁流體穩定性分析，并評估alpha粒子輸運和排灰對平衡和粒子控制的影響。
　　6. 基于非線性回旋動理學的氘氚聚變等離子體約束改善理論和模擬研究
　　研究內容：針對ITER運行和CFETR設計需要，依托國內現有大型托卡馬克裝置，開展氘氚聚變等離子體約束改善的理論和數值模擬研究。開發用于模擬氘氚聚變等離子體輸運過程的非線性回旋動理學程序，并完成驗證；模擬研究聚變等離子體湍流非線性演化和輸運；研究內部輸運壘的形成機制、邊緣局域模的穩定性和非線性演化及其對輸運壘性能的影響。
　　考核指標：（1）開發出擁有完全獨立自主知識產權的回旋動理學湍流大規模數值模擬程序，模擬氘氚聚變條件下等離子體湍流非線性演化和輸運，預測ITER和CFETR中等離子體的反常輸運；（2）通過理論和數值模擬預測內部輸運壘的形成和性能，并同實驗進行比較驗證。
　　7. 長脈沖高功率射頻四極管關鍵技術研究
　　研究內容：在消化吸收ITER 1.5 MW長脈沖四極管技術的基礎上，開展國產大功率射頻四極管的設計與模擬計算、關鍵技術預研，四極電子管研制，集成和整管調試；所研制的長脈沖高功率射頻四極管在相關發射機平臺上進行實驗。
　　考核指標：形成長脈沖兆瓦級射頻四極管的生產工藝規范，建立測試平臺，提供滿足以下參數的四極管樣管:（1）末級電子管2只,工作頻率為50~150 MHz，射頻輸出功率不低于1.5 MW，推動功率小于100 kW，運行方式為連續波；（2）陶瓷金屬四級管2只，工作頻率小于150 MHz，射頻輸出功率為100 kW，推動功率小于5 kW，運行方式為連續波。
　　8. 高參數托卡馬克裝置刮削層/偏濾器物理過程若干關鍵問題研究
　　研究內容：針對ITER國際托卡馬克物理活動（ITPA）關注的刮削層/偏濾器物理問題，依托我國EAST和HL-2A/M托卡馬克實驗裝置，通過實驗、理論、數值模擬，針對刮削層/偏濾器物理過程中若干關鍵科學問題開展研究。
　　考核指標（完成下列目標之一）：（1）在類ITER無量綱參數條件下的刮削層/偏濾器物理實驗或理論研究方面獲得重要進展；（2）在類ITER無量綱參數條件下的等離子體與器壁相互作用實驗或理論研究方面取得重要進展；（3）發展出一種偏濾器靶板熱負荷過程診斷的新方法或新技術；（4）發展出一種偏濾器靶板熱負荷緩解的新方法或新技術；（5）建立刮削層/偏濾器區輸運過程新模型并開發出相關的數值模擬程序。
　　9. 聚變堆條件下臺基物理的若干關鍵問題研究
　　研究內容：針對ITER國際托卡馬克物理活動（ITPA）關注的臺基物理問題，依托我國EAST和HL-2A/M托卡馬克實驗裝置，通過實驗、理論、模擬，針對邊緣局域模及臺基的基本物理問題開展研究。
　　考核指標（完成下列目標之一）：（1）在托卡馬克邊緣局域模控制機理實驗或理論研究方面獲得重要進展；（2）在雜質對臺基影響方面取得重要實驗或理論研究成果；（3）在改善約束模（I模）臺基結構和邊界弛豫過程的實驗或理論研究方面取得重要進展；（4）在刮削層和偏濾器結構影響L-H轉換功率閾值及臺基形成的實驗或理論研究方面取得新突破；（5）在碰撞率對密度和溫度臺基結構的影響實驗或理論研究方面取得新進展。
　　10. 大尺寸光學級金剛石制備、封接相關技術研究
　　研究內容：為滿足研制長脈沖大功率回旋管的需求，開展大尺寸光學級金剛石厚膜制備技術和性能測試方法研究，以及金剛石膜片金屬化和金剛石微波窗封接技術研究。
　　考核指標（完成下列目標之一）：（1）研制出直徑110~120±5毫米、拋光后厚度1~2±0.1毫米，表面粗糙度≤10納米金剛石厚膜，熱導率≥2000 W/m·K，抗彎強度≥310MPa 金剛石厚膜2~5片，形成金剛石材料質量表征技術；（2）建立金剛石薄膜窗口金屬化和焊接的工藝和規范，研制出窗片直徑100mm、厚度1.36mm、通徑63.5mm的微波窗2件，微波窗駐波系數<2，真空漏率<1×10-11Pa?m3/s，中心損耗角正切值tanδ≤5×10-5。
　　11. 輻照損傷條件下聚變堆材料中氫同位素滯留/滲透行為的研究
　　研究內容：針對未來聚變堆中各種材料（面向等離子體材料、結構材料及涉氚材料等）的具體服役工況（等離子體輻照、中子輻照，氫同位素環境等協同作用），研究輻照損傷下聚變堆材料中氫同位素滯留/滲透等行為的演變規律；開展輻照損傷下材料中氫同位素滯留/滲透性能的實驗與測試；探索研發既抗輻照又具有較強抑制氫同位素滯留/滲透的聚變堆新材料。
　　考核指標（完成下列目標之一）：（1）在中子輻照損傷條件下聚變堆材料中氫同位素滯留/滲透等行為的理論研究、模擬計算方面取得重要進展；（2）在等離子體轟擊下聚變堆材料中氫同位素滯留/滲透等行為的理論研究、模擬計算方面取得重要進展；（3）獲得中子（或離子）輻照下離位損傷對材料中氫同位素滯留/滲透性能影響的重要實驗進展；（4）研發出既抗輻照又具有較強抑制氫同位素滯留/滲透的面向等離子體材料或聚變堆結構材料；（5）研發出具有低氚滯留、良好氚相容性和抗輻照的聚變堆氚包容新材料。