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ITER(国际热核聚变实验堆)

ITER 是由 7 方国际合作在法国南部建设中的世界最大托卡马克型聚变实验堆。其目标是验证能够实现聚变反应自我维持的燃烧等离子体。

ITER 是一座巨型实验装置,用来验证能否在地面上取出与太阳发光相同的聚变能量。由于仅靠一个国家来建造既太大又太耗费,世界主要国家和地区正携手共建。它的目标是在真正的大型装置上展示这样一种状态:只要注入燃料并点火,反应就能持续而旺盛地进行。它还不是发电站,而是为此确认相关科学与技术的实验堆。

ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是由欧盟、日本、美国、俄罗斯、中国、韩国、印度 7 方参与的国际合作项目,正在法国卡达拉舍(Cadarache)建设中。它是以氘和氚(tritium)为燃料的托卡马克型实验堆,主要性能目标有以下两个。

其一,对于表示聚变输出 PfusP_\text{fus} 与注入加热功率 PinP_\text{in} 之比的能量增益因子 Q=Pfus/PinQ = P_\text{fus} / P_\text{in},要达到 Q10Q \geq 10。这相当于用 50 MW 的加热获得 500 MW 的聚变输出。

其二,实现由聚变产生的阿尔法粒子加热成为等离子体加热主角的燃烧等离子体(burning plasma),并验证其物理。ITER 不进行发电,而是展示这种燃烧等离子体在科学和工程上可行性的实验堆。

ITER 是把在实验室规模上得到验证的聚变,向接近发电站的大型、长时间燃烧等离子体桥接的关键装置。在这里获得的燃烧等离子体控制、超导线圈、偏滤器、氚处理等方面的知识,将直接用于下一阶段原型堆 DEMO 的设计。可以说,它是在全球范围内判断聚变能量能否实用化的核心里程碑。