全球最大“人造太阳”卡在最后一步，为什么只能等中国来？

从被拒到主力：中国如何成为ITER项目不可或缺的核心力量？

1250吨核心设备2毫米安装精度：中国团队如何攻克"人造太阳"安装难题

中国拿下"人造太阳"核心安装权，背后是这些技术突破在支撑

曾被ITER拒之门外，如今却成唯一指望：中国如何点亮“人造太阳”？

能源危机的终极解决方案或许隐藏在对太阳的模仿过程中。全球最大的“人造太阳”——国际热核聚变实验堆（ITER）项目，如今迎来了最关键阶段：核心设备的安装与组装。承担这一重任的，是中国的中核集团牵头的中法联合体。这一决定标志着中国在代表未来能源方向的核聚变领域，已经从曾经的“跟随者”转变为“领跑者”。

这样一个关乎人类未来的超级工程，为何在最关键环节选择依靠中国？答案隐藏在中国近二十年来在核聚变领域的持续突破和坚实积累中。

ITER项目不同于一般的国际合作工程。作为继国际空间站之后人类最宏伟的科技工程项目之一，其目标是在地球上建造一个“太阳”，利用核聚变产生巨大能量。核聚变是太阳发光发热的原理，每公升海水中提取的氘，完全聚变释放的能量相当于300公升汽油。一旦成功，人类将获得近乎无限、清洁且安全的能源。

核聚变反应原理图

然而，实现可控核聚变面临极大技术挑战。需要将上亿度的等离子体约束在“磁笼”（托卡马克装置）中，这涉及到超导技术、高温材料、精密工程等众多顶尖科技的极限突破。ITER项目因此建设周期漫长、造价惊人，总成本已从最初估算的50亿欧元增至超过200亿欧元，参与方包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七个成员。

令人意外的是，中国曾一度被排除在这一项目之外。直到2003年，由于加拿大退出造成资金缺口，加上中国在超导托卡马克装置上已经取得实质性进展（如EAST装置），ITER才向中国敞开大门。中国的加入甚至促使原本退出的美国重新返回项目。

2021年升级后的俄罗斯托卡马克T-15MD

中国参与后，并没有仅仅充当“资金提供者”的角色，而是快速成为技术攻关的“主力军”。中方承担了ITER装置近10%的采购包任务，其中包括超导导体、校正场线圈、磁体馈线、电源等核心部件。特别值得一提的是，磁体馈线系统作为ITER磁体系统的“生命线”，中国团队不仅完成了85%的馈线系统采购包任务，更攻克了68千安高温超导电流引线、低温超导接头等关键技术，实现了关键部件国产化率从31%到100%的飞跃。

ITER项目鸟瞰图，黑色最高的建筑为其托卡马克部分

中国的工程实力在ITER核心设备的吊装过程中得到充分展现。2020年5月，重达1250吨的杜瓦底座吊装完成，安装精度控制在2毫米以内，创造了我国核能行业大件吊装的精度新纪录。随后，杜瓦下部筒体、杜瓦底座冷屏、极向场超导线圈PF6和PF5等关键部件相继成功安装。这些里程碑式作业的顺利完成，为ITER计划的推进提供了坚实保障。

ITER在检测中发现已经有管道出现裂纹

为什么最后的关键环节——真空室模块组装也交给中国？技术实力是最有说服力的答案。日本曾为ITER研发了JT-60SA装置作为技术验证，但其技术路线只能使用氘作为模拟燃料，而中国的全超导托卡马克装置EAST（东方超环）已经实现了1兆安等离子体电流、1.6亿度高温、1056秒长时间运行的三项重大突破，采用具有发电前景的氘氚反应路线，更接近未来实际应用需求。

ITER项目中各国承担的建设组件

除了技术贡献，中国通过参与ITER项目，实现了核聚变技术从跟跑到并跑再到领跑的历史性跨越。以往，国际聚变会议上很少听到中国声音；如今，中国学者不仅经常作大会报告，甚至担任会议主席。中国还规划了面向实际应用的中国聚变工程实验堆（CFETR），目标是建设世界首个聚变实验电站。

我国建设的世界上首个全超导托卡马克主机

中国参与ITER，既出资又出力，赢得了技术合作与领先地位，带动了国内超导技术等相关产业的高速发展。这个过程不仅培养了大批专业人才，更使中国在人类未来能源探索中占据了重要位置。

线圈吊运至装置口

追求无限能源的道路漫长而艰巨，但意义深远。中国正在这条道路上，从曾经的学习者，成长为不可或缺的贡献者和引领者。这或许就是全球最大“人造太阳”最后关键一步选择中国的原因——因为这里既有扎实的工程实力，也有面向未来的远见和担当。

吊装完成后的杜瓦底座，具有赏心悦目的工业美感

通过参与国际大科学工程，中国不仅提升了自身科技实力，更为解决人类面临的能源挑战贡献了中国智慧和中国方案。这种开放合作、互利共赢的模式，正是当今国际科技合作所需要的。随着中国在核聚变领域的不断突破，人类实现清洁能源梦想的脚步正在加快。