ITER中心螺线管磁体完成交付

美国ITER团队完成了为法国南部Cadarache正在建设的国际热核聚变实验堆（ITER）中心螺线管磁体的最终交付。

最近交付的设备包括模块间电气连接的母线和引线；此前，所有磁体模块、支撑结构和工具组件均已交付完成。

中心螺线管磁体由六个独立部分组成，即六个模块，每个模块由约6公里长的铌-锡超导电缆绕制而成，重量超过122.5吨。每个模块的制造耗时超过两年，随后进行测试，再运往法国。作为ITER在关键任务系统中构建冗余策略的一部分，制造了一个完整的备用模块以降低技术和进度风险。该备用模块只有在现场六个模块中某一个出现问题的情况下才会投入使用。历时15年的模块制造项目在加利福尼亚州Poway的General Atomics磁体技术中心内完成。

这座高18米、宽4.25米的磁体现已在ITER现场进行组装。六个模块中的五个已堆叠完成，最后一个模块（于九月交付）将在今年晚些时候加入。组装工作由ITER组织负责，并由位于Oak Ridge美国国家实验室的美国ITER项目团队提供额外的技术支持。

一旦所有六个模块就位，将安装一个压缩结构，其任务是向下施加模块堆的预压缩力。随后，组装完成的中心螺线管将保留在组装大厅的平台上，直至九个真空容器扇区模块全部安装完毕，然后将被移入托卡马克装置坑的中心位置。

美国ITER还交付了能使中心螺线管承受其产生极端力的‘外骨骼’支撑结构。该外骨骼由超过9000个独立部件组成，由八家美国供应商制造。

ITER的中心螺线管将产生等离子体的大部分磁通量电荷，引发初始等离子体电流并有助于维持其运行。

“中心螺线管磁体的完成突显了美国设计和交付世界上最复杂聚变系统的能力，”美国ITER临时项目主任Kevin Freudenberg表示。“祝贺所有做出贡献的团队，包括领导这项工作的Oak Ridge美国国家实验室的成员，以及制造关键组件的供应商。”

ITER的磁体系统由环向和极向磁场线圈、校正线圈以及中心螺线管组成。这是有史以来建造的最大的超导系统。完全组装后的脉冲磁体系统重量将接近3000吨。

ITER是一个大型国际合作项目，旨在建造一个托卡马克聚变装置，以证明聚变作为大规模、零碳排放能源的可行性。ITER的目标是输入50兆瓦的等离子体加热功率，以500兆瓦的功率运行（至少持续400秒）。实际运行可能还需要额外的300兆瓦电力输入。ITER本身不会发电。

35个国家正在合作建造ITER——欧盟承担了其建设成本的近一半，而其他六个成员（中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国）均等地分担其余部分。建设始于2010年，原定的2018年首次等离子体目标日期在2016年被ITER理事会推迟至2025年。然而，2024年6月宣布了一项修订的项目计划，该计划的目标是“在科学和技术上稳健的初始运行阶段，包括在2035年实现氘-氘聚变运行，随后实现全磁能和等离子体电流运行”。