人造太阳：13吨的磁力线圈

wwxx · 发表于 2014-6-18 08:43

人造太阳：13吨的磁力线圈
据国外媒体报道，国际热核实验反应堆（ITER）是一个国际合作项目，旨在开发出可控核聚变技术，实现“人造太阳”的梦想，该项目与大型强子对撞机或者国际空间站不同，可控核聚变对人类的意义重大，是人类科技进步的重大标志，可以解决困扰科学家的能源问题。

上周，国际热核实验反应堆收到其最重要的构件之一，这是到目前为止最为强大的人造磁力线圈，重量达到30000磅，大约为13吨，巨大的铜质电缆几乎长达1公里，并且缠绕成直径大约4米的结构。
国际热核实验反应堆中使用的磁力线圈并不是有超导材料制造，但最终会被更昂贵的材料取代，一旦超导材料到位，那么国际热核实验反应堆就将进行测试。聚变反应的基本原理与太阳上的能量产生模式基本相同，人工创造核聚变反应需要启动能量小于输出能量，这样我们才能从中获得能量，但目前为止影响核聚变的最大障碍之一就是磁场问题，我们需要制造出强度和精细度更好的构型，这样才能约束其中的流体，否则我们现有的材料无法承受如此高的温度环境。
磁感应强度由一个叫特斯拉的单位来衡量，大型强子对撞机加速磁铁的磁场大约在8特斯拉，国际热核实验反应堆使用的磁场将达到13.5特斯拉，如此强大的磁场一般在磁悬浮领域也有所应用，但是其使用的标准显然没有国际热核实验反应堆来得严格。科学家使用磁场来约束高温等离子环面的行为，将线圈围绕起来让磁场能均匀分布，这些高温物质会在磁场的约束下参与核聚变反应，这样的超级机器也被称为托卡马克，依靠磁场来约束聚变物质和反应进行的环形容器。
目前世界上能制造托卡马克装置的国家不多，美、日、欧在这方面处于领先地位，我国也建造了超导托卡马克装置，旨在验证使用氚进行核聚变的可行性，如果核聚变装置能研发成功，那么世界上的能源问题可得到很大程度上的缓解。事实上，核聚变是宇宙中最常见的能量制造形式，没有掌握可控核聚变技术实在无法称得上是智慧文明。