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成都商报红星新闻|全球最大“人造太阳”开始组装 它到底能干啥？


成都商报红星新闻|全球最大“人造太阳”开始组装 它到底能干啥？
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ITER项目 图据“今日俄罗斯”
当地时间7月28日 ， 世界上最大的核聚变项目、国际热核聚变实验堆（ITER）计划安装启动仪式在法国南部卡达拉舍举行 。
长期以来 ， 核聚变一直被视为是一种取之不竭的清洁安全能源选项 。 ITER项目旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程 ， 探索受控核聚变技术商业化可行性 。
ITER是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一 ， 由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯共同资助 。 如果项目成功 ， 它将为人类获取无限量、无浪费、无污染的能源铺平道路 ， 有助于解决地球面临的气候危机 。
经过几十年的酝酿和孵化 ， 如今 ， ITER项目终于来到了“里程碑式”节点——为期近五年的组装阶段 。 一旦组装顺利完成 ， 地球上将诞生首个工业规模的核聚变装置 。
核聚变：“能量的圣杯”
核聚变 ， 是太阳和恒星的能量来源 。 核聚变概念的出现可以追溯到20世纪20年代 ， 此后科学家们一直在这一领域不断深入探索 。
目前的传统核能获取依赖于裂变 ， 即重原子核被分解产生较轻的原子核 。 而核聚变则是将两种轻原子核结合为一种重原子核 ， 在此过程中会释放出巨大的能量 ， 但相比于核裂变 ， 核聚变不会产生核辐射废料 ， 放射性极低 。
核聚变如此诱人的一个原因是 ， 反应所需的燃料是一种极为容易获取且丰富的资源——氢元素 。 这种元素无处不在 ， 可以从海水和锂中提取出来 ， 足以为人类提供数百万年的无限量能源 。 一个菠萝大小的氢元素相当于10000吨煤 ， 足以为2300个家庭提供一年的电力 。
视频来源：***
由于核聚变的燃料现成、丰富 ， 不存在熔解的物理可能性 ， 输出也不会产生二氧化碳 。 核聚变又被称为地球“能量的圣杯” 。 当世界迫切需要替代能源来减少气候变化带来的严重影响时 ， 它可以帮助生产零排放的能源 。
然而迄今为止 ， 核聚变在地球上作为一种发电方式 ， 很大程度上仍处于理论阶段 。 尽管科学家们已经成功实现了核聚变 ， 但仅限于很短的时间 ， 所产生的能量从未达到核聚变实际发生所需的能量 。 这是因为 ， 产生可行的聚变能源仍然没能被攻克 。
要实现核聚变 ， 等离子体——一种由带电粒子（比如北极光）组成的气态物质——必须被加热到1.5亿摄氏度的极高温度 ， 这比太阳核心的温度还要高十倍 。 迄今为止 ， 还没有哪个反应堆能够做到这一点 。
多国合力托起“人造太阳” ， 核聚变研究迎来里程碑
据***报道 ， 正因如此 ， 为了解决人类未来的能源问题 ， 1985年ITER计划倡议提出 ， 工程设计于2001年完成 。 2006年 ， 中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯及美国七方共30多个国家正式启动了ITER计划 ， 建造“人造太阳”托卡马克型聚变实验堆 ， 为以后核聚变发电站的可行性进行验证 。
成都商报红星新闻|全球最大“人造太阳”开始组装 它到底能干啥？
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托卡马克装置模型 图据****
经过35年的集思广益、规划和前期生产 ， ITER终于来到了为期近5年的组装阶段 。 昨日（28日） ， ITER项目最核心部分托卡马克装置的安装工程正式启动 ， 核聚变领域迎来了一个重要里程碑 。
托卡马克装置于20世纪60年代在苏联诞生 ， 又被称为“人造太阳” 。 这是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置 ， 中央是一个环形真空 ， 外面围绕着线圈 。 通电时其内部会产生巨大螺旋形磁场 ， 将其中的等离子体加热到很高温度 ， 以达到受控核聚变的目的 。 时至今日 ， 托卡马克仍是工业规模核聚变的首选 ， 也是ITER的核心 。
据美国CBS报道 ， 为了这一里程碑式的时刻 ， ITER的全球各国研发团队及承包商已耗费了数年的时间 ， 从零开始制造数以百万计的部件 。 ITER托卡马克重达23000吨 ， 直径超30米 ， 由数百万个独立部件组成 ， 许多部件由各国团队在本国进行制造和部分组装 ， 然后运输至位于法国南部的ITER总部 。


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