ITER脉冲超导电磁体系统全部组件制成
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2025-05-02 04:41:05
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据国际热核聚变实验堆（ITER）项目官网30日消息，在聚变能源领域，ITER实现了一项里程碑式成就——全球规模最大、功率最强的脉冲超导电磁体系统所有组件制造完成。
此次完成的最后一个组件是中央螺线管的第六个模块，在美国制造并完成测试。待其在法国南部ITER实验堆现场组装完成后，中央螺线管将成为该系统最强大的磁体，磁力足以吊起一艘航空母舰。它将与俄罗斯、欧洲和中国制造交付的六个环形极向场（PF）磁体协同工作。整个脉冲磁体系统重约3000吨，是ITER环形反应堆（托卡马克装置）的电磁“心脏”。
该脉冲超导电磁体系统工作原理分五个步骤。首先将几克氢燃料（氘气和氚气）注入ITER巨大的托卡马克反应堆腔室。接着，脉冲磁体系统通电使氢气电离，形成等离子体。随后，等离子体就被约束在这个磁场构成的“无形笼子”里。再之后，外部加热系统将等离子体温度提升至1.5亿摄氏度。最终，在此高温下，等离子体粒子原子核发生聚变，释放大量热能。
按计划全面投入运行后，ITER仅需50兆瓦的输入加热功率即可产生500兆瓦的聚变功率。在这种效率水平下，聚变反应基本自热，形成“燃烧等离子体”。
ITER旨在证明聚变（太阳和恒星的能量）作为地球上丰富、安全、无碳能源的可行性。这是一个由30多个国家共同参与的国际合作项目。其中，中国制造了一块10米长的极向场磁体，已安装于托卡马克装置底部。中国还为部分PF磁体贡献了铌钛超导体，此外还贡献了18个超导校正线圈磁体，其被放置在托卡马克周围，用于微调等离子体反应。
ITER总干事彼得罗·巴拉巴斯基表示，ITER独特之处不仅在于技术复杂，更在于国际合作框架使其能在不断变化的政治格局中推进。这一成就证明人类面对气候变化和能源安全等挑战时，能克服分歧推进解决方案。
作者：张佳欣
来源：科技日报
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