国际热核聚变实验堆(ITER)组织近日宣布，其已完成全球最大、最强的脉冲超导电磁体系统全部组件的制造工作，这一成就被视为人类探索清洁聚变能源道路上的关键里程碑。据ITER官方网站4月30日发布的消息，随着由美国负责制造的中心螺线管第六个模块测试完成，这一庞大磁体系统的所有核心部件现已准备就绪，即将在法国南部的ITER建设现场进行最终组装。

全球协作的科技壮举

ITER项目被誉为当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一，由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯七方共同出资建设。这一宏伟计划旨在证明聚变能源的科学和技术可行性，为人类未来能源供应开辟新途径。

此次完成制造的超导磁体系统是ITER的"电磁心脏"，由中心螺线管和六个环形极向场(PF)磁体组成。其中，中心螺线管由美国能源部橡树岭国家实验室领导制造，六个环形极向场磁体则分别由俄罗斯、欧洲和中国负责制造并成功交付。

ITER总干事Pietro Barabaschi在声明中表示："这一成就充分展示了国际合作的力量。在全球复杂地缘政治背景下，各成员国依然保持紧密协作，共同推进这一人类共同事业，这本身就是一项了不起的成就。"

技术突破与惊人数据

完成制造的中心螺线管被形容为"足以举起一艘航空母舰"的超级磁体，其磁场强度将达到13特斯拉，相当于地球磁场的约26万倍。该螺线管由六个独立模块组成，每个模块高3.8米，重约110吨，内部装有4.3公里长的铌锡超导电缆。当全部六个模块组装完成并通电运行时，它将产生足以约束1.5亿摄氏度高温等离子体的强大磁场。

整个脉冲磁体系统组装完成后总重量将接近3000吨，成为有史以来建造的最大超导磁体系统。该系统将工作在接近绝对零度(-269°C)的极低温环境中，这需要复杂的低温制冷系统支持。

美国能源部聚变能源科学办公室主任Harriet Lynch博士表示："制造这样的超导磁体系统需要突破多项技术极限。每一个组件都代表着人类工程技术的最高水平，而将它们完美整合更是前所未有的挑战。"

中国贡献与全球角色

在这一国际合作项目中，中国承担了多项关键技术和部件的研发制造任务。中国不仅参与了极向场磁体的制造，还负责供应校正场线圈、支撑结构等多个重要系统。

中国科学院等离子体物理研究所研究员李定表示："中国团队在ITER项目中发挥了越来越重要的作用。我们不仅按时完成了承诺的部件制造，还在多项技术上取得了创新突破，这些经验对于中国自主聚变能源研究也具有重要价值。"

据了解，中国为ITER提供的多个核心部件已成功交付并安装。中国负责的号称"超级锅炉"的真空室本体段、被称为"超级冰箱"的低温制冷系统等关键设备受到了ITER组织的高度评价。

聚变能源的未来前景

ITER项目旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程，通过将氘和氚等轻原子核在超高温条件下融合，释放出巨大能量。与传统核裂变相比，核聚变具有燃料来源广泛、无长寿命放射性废料、本质安全等显著优势，被视为人类未来理想的清洁能源选择。

ITER计划在2025年实现首次等离子体，并在2035年前后实现全功率氘-氚聚变运行。如果成功，ITER将成为世界上第一个产生净能量输出的大型聚变装置，即产生的能量将超过维持反应所需的输入能量。

近年来，全球聚变能源研究取得了一系列突破。2022年12月，美国国家点火装置(NIF)首次实现聚变点火，产生的能量超过了激光输入能量。2023年，英国联合欧洲环(JET)创造了聚变能量输出的新纪录。这些成就与ITER项目的进展一道，使科学家们对于聚变能源的商业化前景愈发乐观。

国际能源署预测，如果聚变技术成功实现商业化，到2100年，聚变能源可能贡献全球电力供应的25%以上，成为应对气候变化和能源危机的关键解决方案。

挑战与下一步

尽管取得了这一重要里程碑，ITER项目依然面临诸多挑战。据ITER组织透露，由于新冠疫情影响、技术复杂性以及项目管理等多重因素，ITER项目的时间表已经数次调整，总预算也从最初估计的约150亿欧元增加到了超过220亿欧元。

Barabaschi总干事坦言："我们正在攀登一座前人未曾征服的科技高峰，遇到挑战是必然的。但磁体系统组件的成功制造表明，我们正在一步步克服这些困难。"

随着磁体系统组件的完成，下一步ITER团队将专注于这些组件的精确安装与集成。据计划，中心螺线管将被运往法国南部的圣保罗-莱迪朗斯ITER建设现场，与其他磁体组件一起组装成完整的磁体系统，最终与托卡马克装置的其他部分整合。

ITER科学主管Richard Pitts博士表示："虽然我们还有很长的路要走，但每完成一个里程碑，我们就离实现可控核聚变的梦想更近一步。这不仅是为ITER项目，也是为全人类的可持续能源未来而努力。"

这一全球合作的科技壮举再次证明，面对人类共同的能源与气候挑战，国际协作依然是解决问题的最有效途径。正如一位参与项目的科学家所言："聚变能源犹如一场马拉松，而不是短跑。通过持续不懈的国际合作，人类终将驾驭这颗'人造太阳'的力量，开启能源利用的新纪元。"

能源，决定了人类在地球上能生存多久。人类对能源的开发程度越高，往往也标志着文明的程度更高。可控核聚变经常被人们称为终极能源。只要我们掌握了可控核聚变的技术，那么相当于我们只要用少量的质量就可以获取巨大的能源，从某种程度上来说，我们就拥有了用不完的能源。一方面，这种能源干净绿色，对地球的环境和气候百利无一害；另一方面，可控核聚变蕴含的巨大能量或许是人类未来向深空进发的关键力量。