全部交付!ITER第七个中央螺线管磁体模块在General Atomics下线

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8月28日,位于美国加利福尼亚州圣迭戈的General Atomics(GA)正式宣布完成第7个中央螺线管(Central Solenoid)模块的制造,至此,国际热核聚变实验堆(ITER)的CS磁体所有模块的建造与测试已全部结束。该磁体被公认为全球已建造的最大、最强力的脉冲超导磁体,它的完成是聚变能源领域一项划时代的成就,标志着人类向“人造太阳”的梦想迈出了至关重要的一步。

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一、千吨级“心脏”的诞生

中央螺线管被称作托卡马克装置的“心脏”,其功能是激发并驱动等离子体电流,从而产生和约束上亿摄氏度的聚变等离子体。

  • 尺寸规模

    :实际运行时,ITER整个磁体系统由六个独立模块堆叠而成(GA实际交付7个,1个冗余备用),总高超过18米(59英尺),直径4.25米(14英尺),重达1000吨。

  • 极致性能

    :每个模块均采用先进的铌锡(Nb₃Sn)超导材料制成,能够在产生13T的强大磁场的同时,承载高达4万安培的电流。其巨大的脉冲能量足以每数分钟一次将一艘航母推离水面。

  • 精密制造

    :单个模块的制造周期超过两年,总项目历时15年。制造过程涉及前所未有的工程创新,包括开发专用工具和建立全球特种供应链,以应对极端的精度和材料要求。

二、General Atomics介绍

GA并非聚变领域的新玩家,而是一家长期深耕国防与核能应用(包括聚变和裂变)的科技巨头。公司

最早成立于1955年,最初公司主要研究核能的和平应用,后通过DIII-D和美国能源部(DOE)惯性约束计划(主要是提供了各种诊断仪器与系统)逐步成为美国私营部门聚变研究的主要参与者。

达成此次标志性成就的意义远不止于技术层面:

  • 美国科技实力的展示

    :中央螺线管是

    美国对ITER项目最重要的贡献

    。它的成功完成,使美国在全球聚变能源竞赛中重新占据了关键技术领导者的地位,为其未来商业聚变能源的发展奠定了坚实基础。

  • 公私合作的成功典范

    :GA作为

    首家承接如此规模聚变磁体工程的私营企业

    ,证明了公私合作模式在攻克重大科技挑战上的有效性。该项目得到了美国能源部的长期支持,是国家实验室、高校与私营企业协同创新的成果。

  • 加州聚变生态系统的崛起

    :该项目凸显了加州,尤其是圣地亚哥地区作为全球聚变研究与技术中心的领导力。GA所在的波威市,也因此成为聚变先进制造的核心枢纽,吸引了大量高科技投资与人才。

GA完成中央螺线管全部模块的制造,是ITER项目乃至全球聚变能源发展的一个决定性时刻。随着这个千吨级的“心脏”在法国开始跳动,人类无限清洁能源的梦想正逐渐照进现实。

参考链接:

  • https://www.ga.com/ga-marks-completion-of-the-world-s-largest-and-most-powerful-pulsed-superconducting-magnet-for-fusion-energy
  • https://www.usiter.org/wp-content/uploads/2023/08/CS-fact-sheet-2023_FINAL.pdf