環(huán)形反應(yīng)容器內(nèi)部的情景，科學(xué)家通過磁場來約束高溫物質(zhì)參與核聚變反應(yīng)

據(jù)國外媒體報(bào)道，國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)是一個國際合作項(xiàng)目，旨在開發(fā)出可控核聚變技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“人造太陽”的夢想，該項(xiàng)目與大型強(qiáng)子對撞機(jī)或者國際空間站不同，可控核聚變對人類的意義重大，是人類科技進(jìn)步的重大標(biāo)志，可以解決困擾科學(xué)家的能源問題。上周，國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆收到其最重要的構(gòu)件之一，這是到目前為止最為強(qiáng)大的人造磁力線圈，重量達(dá)到30000磅，大約為13噸，巨大的銅質(zhì)電纜幾乎長達(dá)1公里，并且纏繞成直徑大約4米的結(jié)構(gòu)。

國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆中使用的磁力線圈并不是有超導(dǎo)材料制造，但最終會被更昂貴的材料取代，一旦超導(dǎo)材料到位，那么國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆就將進(jìn)行測試。聚變反應(yīng)的基本原理與太陽上的能量產(chǎn)生模式基本相同，人工創(chuàng)造核聚變反應(yīng)需要啟動能量小于輸出能量，這樣我們才能從中獲得能量，但目前為止影響核聚變的最大障礙之一就是磁場問題，我們需要制造出強(qiáng)度和精細(xì)度更好的構(gòu)型，這樣才能約束其中的流體，否則我們現(xiàn)有的材料無法承受如此高的溫度環(huán)境。

磁感應(yīng)強(qiáng)度由一個叫特斯拉的單位來衡量，大型強(qiáng)子對撞機(jī)加速磁鐵的磁場大約在8特斯拉，國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆使用的磁場將達(dá)到13.5特斯拉，如此強(qiáng)大的磁場一般在磁懸浮領(lǐng)域也有所應(yīng)用，但是其使用的標(biāo)準(zhǔn)顯然沒有國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆來得嚴(yán)格。科學(xué)家使用磁場來約束高溫等離子環(huán)面的行為，將線圈圍繞起來讓磁場能均勻分布，這些高溫物質(zhì)會在磁場的約束下參與核聚變反應(yīng)，這樣的超級機(jī)器也被稱為托卡馬克，依靠磁場來約束聚變物質(zhì)和反應(yīng)進(jìn)行的環(huán)形容器。

目前世界上能制造托卡馬克裝置的國家不多，美、日、歐在這方面處于領(lǐng)先地位，我國也建造了超導(dǎo)托卡馬克裝置，旨在驗(yàn)證使用氚進(jìn)行核聚變的可行性，如果核聚變裝置能研發(fā)成功，那么世界上的能源問題可得到很大程度上的緩解。事實(shí)上，核聚變是宇宙中最常見的能量制造形式，沒有掌握可控核聚變技術(shù)實(shí)在無法稱得上是智慧文明。