国际聚变工程ITER完成全球最强脉冲磁磁体系统，多国合作突破能源瓶颈

来源：科学剃刀

2025年4月30日，国际热核聚变实验堆（ITER）宣布完成人类史上最强大的脉冲磁体系统。这个由30余国参与、耗资220亿美元的巨型工程，用18米高的中央螺�管和六个环形磁体构建出比地球磁场强28万倍的电磁牢笼。当这个重达3000吨的磁体心脏开始跳动时，它能将氢等离子体加热到1.5亿摄氏度——比太阳核心还要热十倍。

在法国南部的组装现场，俄罗斯制造的9米直径环形磁体正与中国生产的10米磁体精密对接。日本提供的43公里铌锡超导带材在零下269度的液氦中蜿蜒，美国制造的支撑结构要承受相当于两架航天飞机起飞的推力。这种场景在ITER已成常态：真空容器由韩国焊接，低温恒温器由印度铸造，磁体馈线由中国布线，每个部件都来自不同大陆的工厂。

最核心的中央螺线管由六个模块组成，每个模块需要3年制造周期。美国通用原子公司用直径4.25米的巨型线圈缠绕出13特斯拉磁场，其储存的6.4千兆焦耳能量足够让纽约时报广场的灯光持续闪耀15分钟。当它与欧洲制造的24米直径环形磁体协同工作时，产生的电磁场能让等离子体持续燃烧500秒，实现输入50兆瓦、输出500兆瓦的十倍能量增益。

这个数据在核聚变史上具有里程碑意义。此前美国的国家点火装置（NIF）虽实现能量净增益，但采用的是惯性约束而非磁约束方案。ITER的突破在于首次在工业级规模验证了托卡马克装置的可行性——要知道，其真空容器单是焊缝就长达130公里，相当于北京到天津的距离。

超导材料的供应链更显国际合作本质。俄罗斯贡献了120吨铌钛超导材料，日本生产了全球75%的铌锡超导线材，中国则包办了所有磁体馈线系统。这些材料需要在零下269度的极端低温下工作，印度提供的低温系统每天要循环5000升液氦，这相当于冻结整个西湖所需的制冷量。

让人意外的是，这个始于2006年的项目在2025年提前完成建设目标。随着私人资本开始涌入核聚变领域，ITER已启动技术转移计划。2025年4月的公私研讨会上，初创企业首次接触到ITER的磁体设计数据库——包括200万份工程图纸和15PB实验数据。这种开放姿态预示着，当ITER在2035年实现氘氚燃烧时，商业聚变电站或许已同步落地。

站在环形组装大厅里，直径30米的低温恒温器正将各国组件整合成完整系统。这个钢铁巨兽的每个螺栓都印着不同国家的标准，却要共同承受每平方米80吨的电磁应力。正如ITER总干事所说，这不仅是技术奇迹，更是人类面对气候危机的共同答卷。当第一束等离子体在2028年点亮时，我们看到的不仅是聚变之光，更是全球化协作的新模式。

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