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中国企业引领全球最大“人造太阳”建设

中国的施工队在全球享有盛誉,但此次他们的任务尤为非凡。

2024年2月底,全球最大“人造太阳”ITER项目与中核集团主导的中法联合体签署了真空室模块组装合同。

在成功安装ITER“心脏”设备后,中核再次成为ITER主机安装的唯一承包商。

为何这一全球最大“人造太阳”由中国企业来安装?

人造太阳

核反应,作为人类已知最高效的能量制造方式,分为核裂变和核聚变,分别对应原子弹和氢弹。

我们日常接触更多的是核聚变,如太阳时刻进行的核聚变反应,释放光和热。

核聚变的原理虽简单,但实现却极为困难。它需要在极高温度下发生,因此目前人类掌握的是热核聚变技术。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第1张

核聚变反应原理图

要实现可控的热核聚变,各国科学家不懈努力。20世纪50年代,前苏联科学家提出利用超导体产生强磁场来约束能量的构想,即托卡马克。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第2张

2021年升级后的俄罗斯托卡马克T-15MD

ITER项目,即国际热核聚变实验反应堆计划,始于1985年的日内瓦峰会,作为结束冷战的标志性行动之一。经过13年的研究和设计,该项目于2007年正式开工。

困难重重

尽管项目意义重大,但技术挑战和资金短缺一直是其难题。例如,在安装过程中发现砌块接头尺寸错误,以及隔热板材料选择上的难题。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第3张

ITER在检测中发现已经有管道出现裂纹

资金方面,项目启动时预计的50亿欧元远远不足以覆盖实际开销。截至2023年初,预估总成本已超过200亿欧元。

中国来了

中国在核聚变研究方面有着深厚积累,早在1994年就成功研制了第一个圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置EAST“合肥超环”。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第4张

我国建设的世界上首个全超导托卡马克主机

在加拿大退出ITER后,中国加入成为填补资金缺口的关键。中国的参与不仅解决了资金问题,还推动了项目的进展。

开始领跑

中国不仅出钱出力,还带来了技术上的飞跃。我国的EAST装置实现了多项科学目标,技术远超日本。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第5张

线圈吊运至装置口

如今,中国在国际核聚变领域的影响力日益增强,不仅在科研上取得显著成就,还推动了全球合作。

中国企业引领全球最大“人造太阳”建设 人造太阳 ITER项目 核聚变 中国 第6张

“夸父”园区

展望未来,中国的“人造太阳”项目有望带来几乎无限、无污染且安全的能源,深刻影响国际秩序和地缘政治。