3月30日，国际热核聚变实验堆（ITER）项目官网宣布，全球规模最大、功率最强的脉冲超导电磁体系统所有组件制造完成。这一里程碑标志着ITER项目距离实现“人造太阳”的终极目标——可控核聚变发电——再进一步。作为人类历史上规模最大的国际科技合作项目，ITER的突破不仅彰显技术实力，更凸显全球在应对气候变化与能源危机中的协作智慧。
“电磁心脏”竣工：磁力可吊航母，中美欧俄部件协同运作
此次完成的最后一块组件为中央螺线管的第六个模块，由美国通用原子能公司制造并完成低温测试。该模块重达450吨，长11.4米、直径4.25米，采用铌钛超导材料制成，通电后可产生13特斯拉的磁场强度，相当于地球磁场的28万倍，磁力足以吊起一艘10万吨级航空母舰。
待该模块在法国南部ITER实验堆现场组装完成后，中央螺线管将与俄罗斯、欧洲和中国制造的六个环形极向场（PF）磁体共同构成脉冲超导电磁体系统。这一“电磁心脏”总重约3000吨，由18个超导校正线圈磁体、6个PF磁体和1个中央螺线管组成，其工作原理可概括为“五步聚变法”：
燃料注入：将5克氘氚混合气体注入直径19.4米、高11.4米的托卡马克真空腔室；
等离子体生成：脉冲磁体系统通电，电流达1.5万安培，将气体电离为高温等离子体；
磁场约束：100万安培的电流在超导磁体中流动，形成“无形磁笼”束缚等离子体；
外部加热：通过中性束注入和射频波加热，将等离子体温度提升至1.5亿摄氏度（为太阳核心温度的10倍）；
聚变反应：在极端高温高压下，氘氚原子核发生聚变，释放出相当于500兆瓦发电功率的热能。
ITER项目负责人指出，该系统仅需50兆瓦的输入加热功率即可维持聚变反应，效率达10倍以上，实现“燃烧等离子体”的自持状态，为未来商用聚变发电奠定技术基础。
中国贡献：关键部件嵌入核心，超导技术全球领先
作为ITER项目七方成员之一，中国承担了约9%的制造任务，多项技术成果已嵌入这一“人造太阳”的核心系统：
极向场磁体（PF6）：中国研制的长10米、重400吨的PF6磁体于2021年交付，是全球首个完成安装的大型超导磁体，位于托卡马克装置底部，为等离子体提供垂直稳定性；
铌钛超导体：中国为PF1、PF5等磁体提供超导材料，其临界电流密度达1000安培/平方毫米，处于国际领先水平；
超导校正线圈：中国制造的18个校正线圈磁体环绕托卡马克装置，通过微调磁场分布，将等离子体约束效率提升30%；
包层模块：中国负责的首批增殖包层模块已进入测试阶段，该部件可实现氚燃料自持循环，降低聚变反应成本。
“中国在超导材料、精密制造和大型部件集成领域的技术突破，为ITER项目节省了约20%的研发时间。”ITER组织磁体系统负责人评价道。
国际协作：跨越地缘政治的“能源诺亚方舟”
ITER项目由欧盟、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同参与，涉及35个国家、超万家科研机构与企业。尽管地缘政治冲突频发，该项目仍保持高效协作：
技术共享：七方共享专利超2000项，中欧联合开发的“ITER级”铌三锡超导线缆性能提升40%；
模块化制造：全球300余家企业分工制造100万个零部件，中国承担的磁体系统部件误差控制在0.01毫米内；
联合调试：中法团队联合开发的等离子体控制算法，将扰动响应时间缩短至0.1毫秒。
ITER总干事彼得罗·巴拉巴斯基强调：“这一成就证明，人类在气候变化和能源安全面前能够超越分歧。ITER不仅是科技合作典范，更是人类命运共同体的具象化。”
未来展望：2035年首轮等离子体实验，2050年商用聚变发电
根据ITER路线图，2025年将启动托卡马克装置真空腔室组装，2035年实现首轮等离子体实验，2050年前后建成首座商用聚变发电站。届时，1公斤氘氚燃料可产生相当于280万吨标准煤的能量，且几乎不产生放射性废物。
“聚变能源是唯一能同时满足‘清洁、安全、可持续’三大标准的能源形式。”中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆表示，中国正同步推进“中国环流器三号”“东方超环EAST”等自主聚变装置研发，并计划2030年前建成紧凑型聚变实验堆（CFETR），与ITER形成“技术双轨”。
随着ITER脉冲超导电磁体系统的竣工，人类向“终极能源”的终极冲刺已进入冲刺阶段。这一突破不仅将重塑全球能源格局，更可能成为文明演进史上的新里程碑——正如ITER官网宣言所言：“我们正在为太阳系内的第一颗人造恒星组装心脏。”
