宇宙印象 深度科普栏目第239期 这是一种人类从未征服过的能量，可创造无限的电力供应，国际热核实验反应堆(Iter) 将在2019年完成，将成为世界上最大的托卡马克核聚变反应堆。但它的建造被证明是一个挑战，工程师们正在努力克服各种困难，比如其中磁铁相当于一架波音747。ITER使用强大的磁场困住等离子体，使其在一个环形的腔内可以尽量发生反应。这种托卡马克装置是由苏联物理学家在1950年代构想，但事实证明很难建造而且操作可能更艰难。
聚变通过使用氘和氚，将它们注入到一个腔型密封装置。如果技术完善,它将提供一个无穷无尽的能量来源以解决世界的能源危机。托卡马克反应堆的每个组件都非常复杂，ITER核工程师们招募了火箭专家来帮助创建能够承受超高温的材料。
国际热核实验反应堆使用了当前最好的航天产品，比如火箭隔热材料等，用于构建在机器内部的磁线圈环。不过目前ITER还面临一个问题，传统材料的延展性和保温性都有极限，必须做出一个特殊的复合材料，更耐用、更轻量。而且还绝缘，从不轻易改变形状。
目前正在建设的磁铁体积庞大，最终的设计将使用18个这样的磁铁,每个重达113吨至226吨，相当于一架波音客机。CASA Espacio机构一直在发展尖端技术，在树脂中嵌入碳纤维来建造坚固的轻质材料支撑这种巨大的磁铁。事实上，复合材料是理想的火箭材料，因为它不易变形，且耐用性高，可以在极端恶劣的环境中保持超过15年以上。
研究团队正在使用类似的技术来构建这个巨大的复合材料结构，要支撑其数百吨的磁铁。核聚变就在磁场束缚中进行，一旦这个核聚变反应堆获得成功，那么世界上的核电站估计都要换一遍。核聚变比核裂变反应更加安全，对环境的放射性危害被降至最低。中国的核聚变装置在今年2月也实现了102秒的运行，国际合作的ITER聚变堆将在2019年建造完成，首次试验在2020年。
德国W7-X聚变堆在2015年12月实现运转，将超高温等离子体束缚30分钟。如果核聚变堆实验成功，那么人类历史又将进入一个新的时代，而这些科学家们目前正在改写历史。
联系客服
