全球合作（ITER）核聚变反应堆迎来了里程碑式的时刻,核聚变启动在即
机器组装已经开始，但这个耗资数百亿美元的巨大核聚变实验还远未启动
在法国东南部ITER的托卡马克组装阶段发射期间，低温恒温器为真空容器和超导磁体提供高真空、超冷的环境
一名技术人员走过低温恒温器的下环:Clement Mahoudeau
美国总统罗纳德·里根(Ronald Reagan)与前苏联总书记米哈伊尔·戈尔巴乔夫(Mikhail Gorbachev)分享的情报是:核聚变产生的无限清洁能源。
那是35年前的事了。
2020年7月28日，两国“冷战战士”共同迷恋核聚变的产物——位于法国圣保罗的国际热核实验反应堆(ITER)，开启了工业规模托卡马克核聚变反应堆的机器组装阶段。
为了证明核聚变作为一种几乎用之不竭、无废物、无污染的能源的可行性，ITER已经计划了30多年，投入了数百亿美元。如果有新的核聚变反应堆是根据在这里进行的研究设计的，它们要到本世纪下半叶才能为任何东西提供动力。
在上个月的发射仪式上，法国总统埃马纽埃尔·马克龙(Emmanuel Macron)在巴黎爱丽舍宫通过互联网发表了讲话。他说:“(ITER)证明，使人民和国家团结在一起的力量比使他们分裂的力量更强大。”这是进步的希望，是对科学的信心。事实上，随着COVID-19大流行继续困扰着世界各地的现代科学，ITER是一个受欢迎的希望灯塔。
ITER由35个合作国家组成，包括欧盟成员国、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国，这些国家直接为该项目提供现金或实物，包括部件和服务。欧盟贡献了约45%，而其他国家各贡献了约9%。该项目的总成本可能在220亿美元到650亿美元之间——尽管后者的数字一直存在争议。
1985年，在日内瓦的超级大国峰会上，里根总统和戈尔巴乔夫总书记谈到了国际合作开发核聚变能源的想法。一年后，在雷克雅未克举行的美苏峰会上，欧盟的欧洲原子能机构、日本、苏联和美国达成了一项协议，共同开始设计核聚变反应堆。当时，核聚变能量的可控释放甚至还没有得到证实——这种情况只在1991年发生过，由位于英国的联合欧洲环面(JET)所实现。
在ITER安装的第一个大部件是1250吨的cryostat（低温恒温器）基地，它在2020年5月底被下放到托卡马克坑中。低温恒温器是印度对该反应堆的贡献，它使用韩国国内机构为ITER专门采购的专用工具来放置重达数百吨、定位公差为几毫米的组件。机器组装计划在2024年底完成，到2025年中期，我们可能会看到第一个等离子体生产。
cryostat团队的组长Anil Bhardwaj告诉IEEE Spectrum（美国电子电气工程协会）:“第一等离子体将只验证等离子体初始制备的依从性。但这并不意味着我们正在实现核聚变。”
这将会再过十年左右。
如果一切按计划进行，第一次氘-氚聚变实验将在2035年得到证实，其本质上将复制在太阳下发生的聚变反应。ITER估计，向托卡马克注入50兆瓦的能量来加热等离子体(1.5亿˚C)，将会输出500兆瓦、400- 600秒周期的热能，回报率为10倍(用Q≥10表示)。目前的纪录是Q = 0.67，由托卡马克保持。
尽管最近有了进展，但ITER仍然有很多不确定性。普林斯顿大学等离子物理实验室前研究员丹尼尔·贾斯比(Daniel Jassby)在2017年发表的文章中解释了为什么“缩小太阳规模”可能不是最理想的替代方案。
他在一次采访中说:“在最可行的地球聚变反应中(使用氘-氚燃料)，80%的聚变产出是以中子子弹的形式，而将其转化为电能是一项值得怀疑的努力。”基于更弱的聚变反应而改用另一种类型的反应堆可能会减少中子产量，但也不太可能产生任何类型的净能量。
拖延和管理不善也困扰着ITER, Jassby认为这是领导不力的结果。他说:“世界上只有少数人拥有技术、行政和政治专长，能够在指导和完成一个跨国项目方面取得持续进展。”Jassby认为，五年前接任总干事的Bernard Bigot拥有必要的技能。目前，ITER的运行比原计划晚了6年。
ITER的批评者还担心会将开发现有可再生能源的资源转移。Jassby说:“我们这个时代最大的能源问题不是供应，而是如何从现有的过剩能源中进行选择，以便大规模部署。”然而，他说，ITER的价值在于将电与聚变能源的幻想脱钩，从而从长远来看节省数千亿美元。
Jassby认为，如果成功，ITER将使物理学家能够研究长寿命、高温熔融等离子体或中子源的发展。他说，聚变中子有实际应用，比如同位素生产、射线照相和活化分析。他补充说，如果新技术在其他领域得到应用，比如超导磁体、新材料和新制造技术，ITER将会有显著的好处。
英国曼彻斯特大学的天体物理学教授菲利帕•布朗宁认为，只有ITER的规模才能测试聚变反应堆的工作方式。“很有可能在未来替代设备会变得更好，但这些优势可以被整合到ITER的继任者中，它将是一个示范核聚变发电站……通往核聚变能源的道路是缓慢的，因此我们可以希望，在本世纪下半叶真正需要的时候，核聚变能准备就绪。与此同时，她补充说，“重要的是，在并行的、更小的、更敏捷的项目中探索融合的其他方法。”
布朗宁说，关于ITER最令人印象深刻的事情之一是真正的国际合作的结合，在许多方面推动前沿。“理解等离子体如何与磁场相互作用是一个极具挑战性的科学问题……有各种各样的科学和技术副产品，以及对实现聚变发电站的直接贡献。”
以上就是（全球合作（ITER）核聚变反应堆迎来了里程碑式的时刻,核聚变启动在即）全部内容，收藏起来下次访问不迷路！
