从2007年成立以来一直到现在还在折腾,各位从中也可以了解到,磁约束核聚变难度不是一般的高,主要问题集中在超高温等离子体的稳定约束时间这个难题上,因为在极端高温下的等离子体其电动力学性能相当复杂,很容易就会突破磁场的约束从而破裂,轻则约束失败,重则内壁被烧一个大洞,导致装置重大毁损事故。
这是其中一个线圈
为了产生这个强大的控制磁场,ITER中产生磁场的线圈使用了超导材料,2019年界面新闻曾报道中国向国际热核聚变实验堆(ITER)的交付的首个大型超导磁体线圈——重达400吨的极向场6号线圈成功,当然ITER远不止一个线圈。中国承担的任务除了线圈中国还想ITER交付了内腔耐高温的第一壁。
ITER的目标是将等离子体加热到10亿度并维持超过500秒的时间,此时这些等离子体将会发生核聚变并产生大约500MW的能量,当然到现在为止它还没开机呢,目前正在加紧建设中,预计到2025年将会首次开机测试等离子体控制,到2035年才会开始氘氚聚变实验。
各国进展:中国实力雄厚
除了国际热核聚变装置ITER外,实力比较强的多国也在各自单干,比如中国就有全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),目前的最高纪录是电流1兆安、等离子体1.6亿度、稳定约束1056秒。
韩国大田研究基地国家聚变研究所的超导托卡马克核聚变装置KSTAR在2021年11月25日达到了等离子体在1亿度的条件下稳定约束30秒。
- 第二个方法:激光加热致热核聚变
与磁场约束超高温等离子体相比,激光致热核聚变的方式显然更为暴力与直接,而全球最大且最知名的装置要数美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置(NIF),这个装置的中心是一粒直径4.4毫米的靶标,中心则是一个更小的含有氘氚气体的“胶囊”。