7月1日，具有歷史意義的ITER聚變能項目迎來了重要里程碑。經過二十年的設計、生產、制造和組裝，這個跨越三大洲的跨國合作項目的大型環形場線圈在日本和歐洲成功完工并交付。ITER 的等離子體電流峰值將達到 1500 萬安培，將創下全球托卡馬克裝置的記錄。

日本文部科學大臣森山正人、意大利環境與能源安全部長吉爾伯托·皮凱托·弗拉廷將與其他ITER成員國官員共同出席了慶祝儀式。

ITER，世界上最大的核聚變實驗項目，隨著其核心所需特殊磁體的成功運抵法國南部，現已更接近啟動

在全球尋求更佳的無碳能源生產方式的背景下，核聚變反應呈現出一個可行的解決方案，能夠根據需求進行控制。該領域的最新進展已經證明，實現從核聚變中獲取能源是可能的。目前，超過30個國家正合作在法國建造國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)。

ITER項目采用了托卡馬克方法，即在環形真空室內注入氫燃料并加熱至產生等離子體，模擬太陽的環境。在高達1.5億度的極端高溫下，觸發聚變反應。

ITER 的巨型磁體

然而，為保證反應進行，等離子體必須被約束在反應堆內，這一任務由巨型超導磁體完成。

ITER的巨型磁體設計采用了鈮錫和鈮鈦材料。這些線圈在通電后被冷卻至接近絕對零度(-269攝氏度)，從而實現超導狀態。

ITER項目將通過三種不同的磁體配置來構建一個隱形的磁場籠，用以包含等離子體。18個D形的環形磁體構成外部甜甜圈形狀，六塊磁體組成的一組將水平環繞托卡馬克，協助控制等離子體形狀，而中央螺線管則利用能量脈沖在等離子體中產生電流。

ITER的等離子體電流峰值將達到1500萬安培，創下了全球托卡馬克裝置的記錄。在磁場方面，設計的總磁能為41千兆焦耳，是地球磁場的250,000倍。

這些強力磁體是怎樣制造的?

這些強力磁體的制造過程極為復雜。每個環形磁體高55英尺(17米)，寬近30英尺(9米)，重360噸。10個磁體由Fusion for Energy在歐洲制造，而日本國家量子科學技術研究所(QST)制造了其中的8個線圈外加一個備用線圈。

制造過程從將鈮錫線與銅線纏繞成繩狀結構開始，然后將其插入一個設計有中心通道的鋼套中，以便氦氣可以流過。這種結構被稱為導體。

為了制造D形磁體，將近2,500英尺(750米)的導體被彎曲成雙螺旋軌跡，并加熱至1200華氏度(650攝氏度)，然后嵌入到不銹鋼制成的D形徑向板中。導體隨后被玻璃和Kapton膠帶包裹絕緣，并用激光焊接與蓋板結合，形成雙餅結構。該結構經過絕緣、樹脂注入以增強強度。

最終，七個這樣的雙餅結構被用來制造繞組包，這是D形磁體的核心部分，并被連接起來以形成電流。繞組包被絕緣、熱處理并注入樹脂，然后嵌入到一個200噸的不銹鋼箱中，該箱體足夠堅固以承受等離子體運動和聚變能量產生的力。

組裝完成后，ITER聚變反應堆將產生500兆瓦的峰值熱能。如果連接到電網，它將能夠持續產生200兆瓦的電力，足以滿足20萬戶家庭的用電需求。