经过10年的设计和制造，通用原子公司(General Atomics)准备交付世界上最强大的磁铁中央螺线管(Central螺线管)的第一个模块。它将成为ITER的核心部件，ITER是一种复制太阳核聚变能量的机器。ITER正在法国南部由35个伙伴国建造。
ITER的任务是证明氢聚变产生的能量可以在地球上产生和控制。核聚变能源是无碳、安全和经济的。数百万年欧洲杯足球竞彩来为社会提供动力的氢聚变材料非常丰富。
尽管Covid-19的挑战，ITER是几乎75％的建造。在过去的15个月，首个一类庞大的部件已经开始从三大洲法国到达。当组装在一起时，他们将弥补ITER托卡马克，一个“地球上太阳”在工业规模展示融合。
ITER是35个伙伴国家的合作项目:欧盟(加上英国和瑞士)、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国。ITER的大部分资金是以捐赠组件的形式提供的。这种安排促使通用原子公司(General Atomics)等公司扩大他们在核聚变所需的未来技术方面的专业知识。
ITER最大的磁体中央螺线管将由6个模块组成。这是美国对ITER最大的贡献之一。
完全组装，这将是18米（59英尺）高和4.25米（14英尺）宽，将重达千吨。这将引起ITER等离子体中的强大的电流，帮助形成和控制期间长的脉冲聚变反应。它有时也被称为“跳动的心脏”的ITER的机器。
中央电磁阀 - 其磁力足够强大，足以将飞机载体抬起2米（6英尺）进入空气。在其核心，它将达到13个特斯拉的磁场强度，比地球磁场强大280,000倍。中央螺线管的支撑结构必须承受等于航天飞机剥离的两倍的力量。
今年早些时候，通用原子公司（GA）完成了首次中央电磁阀模块的最终测试。本周，将被装载到一个特殊的重型运输卡车运往休斯顿，在那里将被放置在远洋货轮运往法国南部。
在ITER的任务中，中央螺线管将发挥关键作用，将聚变能源作为一种实用、安全、取之不尽、用之不竭的清洁、丰富和无碳电力来源。
“该项目在曾经进行的最大，最复杂和苛刻的磁铁计划中排名第一，”John Smith表示，GA的工程和项目总监。“我代表整个团队说，这是我们职业生涯中最重要、最重要的项目。我们都感到从事一份有可能改变世界的工作是一种责任。对于GA团队和美国ITER来说，这是一项重大成就。”
在美国ITER项目的指导下，由橡树岭国家实验室(ORNL)管理的中央电磁模块正在GA的磁体技术中心制造，该中心位于加州圣地亚哥附近的波韦。另外五个中央电磁阀模块，加上一个备件，正在不同的制造阶段。模块2将于8月发货。
核聚变的承诺
氢聚变是一种理想的发电方法。氘燃料很容易在海水中获得，唯一的副产品是氦。与天然气、煤炭或裂变工厂一样，聚变工厂将全天候提供高度集中的基本负荷能源。然而，核聚变不会产生温室气体排放，也不会产生长期使用的放射性废料。核聚变工厂发生事故的风险是非常有限的——如果容器丢失，核聚变反应就会停止。
融合能量比许多人实现更近。它可以为网格提供无碳电力来源，在美国和其他国家贬低他们的发电基础设施的关键作用。融合社区发布的两个最近的报告阐述了美国可以到达那里的方式。
12月，美国能源融合能源科学咨询委员会发布了一份报告，该报告将在未来十年内为融合能源和血浆科学研究制定了战略计划。欧洲杯线上买球它呼吁将融合试验工厂的开发和建设呼吁2040年。
今年2月，美国国家科学、工程和医学研究院(NASEM)发表了一份补充报告，呼吁积极采取行动，建立一个试点欧洲杯线上买球发电厂。NASEM的报告建议在2028年之前设计一个核聚变试验工厂，在2035-2040年的时间线。
“根据这个时间表进行研究的目的是概述在本世纪中叶向减少碳排放的过渡过程中需要采取哪些措施。为了满足这个时间表，许多投资和基本活动需要现在就开始，橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)美国ITER项目办公室主任凯西·麦卡锡(Kathy McCarthy)说。“我们在集成的迭代中获得的经验，反应堆级工程非常宝贵，可以实现融合能量的可行性实际路径。”
利用全球资源进行核聚变研究
ITER(拉丁语的意思是“方法”)是迄今为止尝试过的最雄心勃勃的能源项目之一。在法国南部，一个由35个国家组成的联盟正在合作建造最大、最强大的托卡马克聚变装置。在ITER进行的实验活动对于为未来的核聚变发电厂铺平道路至关重要。
根据2006年的协议ITER，所有成员都将在资金，而只占总成本的一部分开发的技术平分。美国正在协助有关ITER的建设成本百分之九。
“ITER项目是历史上最复杂的科学合作，”伯纳德博士博士博士博士组织总干事。“非常具有挑战性，通用原子(General Atomics)等领先企业在近10年时间里，在三大洲制造了首款组件。每个组件代表一个一流的工程团队。没有全球的参与，ITER就不可能存在;但作为一个共同的努力，每个团队都通过从其他团队那里学到的东西来利用自己的投资。”
ITER产生的工程见解和科学数据对美国的核聚变计划都至关重要。与其他成员国一样，美国的贡献大部分是以实物制造的形式。这种方法使成员国能够支持国内制造业，创造高科技就业机会，并发展私营工业的新能力。
“第一个ITER中央电磁模块的交付是聚变能量演示的一个激动人心的里程碑，也是美国建造超大、高场、高能超导磁体能力的一个了不起的成就。”哥伦比亚大学迈克尔·米歇尔博士说。“GA在构建，测试和交付高场超导聚变能源磁铁的成功是美国高科技突破，让在未来实现核聚变发电的信心“。
“美国是他们在几十年前启动的ITER项目的重要成员，”德国解释说，“通用原子公司在复杂的制造和磁场的精确控制方面拥有世界级的专业知识，是美国科学家和工程师带来的卓越专业知识的最好例子。”
ITER将是第一个通过等离子体产生净能量的聚变装置，这意味着聚变反应产生的热能将超过加热等离子体所需的能量。ITER也将是第一个长期维持核聚变的核聚变装置。ITER将产生500兆瓦的热聚变能量，是目前英国JET托卡马克记录的30多倍
它将有许多超出当前托卡马克的功能。虽然ITER不会产生电力，但它将是融合电力商业生产所必需的综合技术，材料和物理制度的关键测试用。欧洲杯足球竞彩在ITER中学到的经验教训将用于设计第一代商业融合电厂。
“ITER起着美国燃烧等离子体研究活动的中心作用，并在聚变能发展的一个关键步骤，”Mauel博士说。
背景中的中央螺线管
通用原子的磁体技术中心是专门为制造中央电磁铁而开发的，这是有史以来最大、最强大的脉冲超导电磁铁，与美国ITER合作。
在Tokamak中创建磁场需要三个不同的磁铁阵列。托卡马克环环绕的外部线圈会产生环形磁场，将血管内的等离子体限制在容器内。圆形线圈，一个堆叠的环，轨道平行于其圆周，控制等离子体的位置和形状。
在托卡马克的中心，中央电磁铁使用能量脉冲以产生周围流动圆环的等离子体中的强大的环形电流。与反过来该电流的离子的运动产生一个第二极向磁场提高了等离子体的用于融合的限制，以及产生热。在15000000安培，ITER的等离子体电流将远远超过当前托卡马克东西可能更强大。
在ITER的磁铁所使用的超导材料在九个工厂制作的六个国家。铌 - 锡超导为中央螺线管的43公里（26.7英里）中的溶液在日本生产。
在一起，迭代的磁铁为等离子体创造一个看不见的笼子，该等离子体精确地符合托卡马克的金属壁。
制作中心螺线管
第一个模块的制造始于2015年。在此之前，我们与美国ITER的专家进行了近4年的合作，设计了制造模块的过程和工具。
每个4.25米（14英尺） - 直径，110吨（250,000磅）模块需要两年以上由钢夹套铌 - 锡超导电缆的大于5千米（3英里）精密加工制造的。电缆被精确地卷绕成扁平的，层状，必须谨慎拼接在一起“煎饼”。
为了在模块绕组内创建超导材料，必须在大型炉中仔细热处理模块，这与许多厨房中发现的对流烤箱类似地进行功能。对流烤箱的好处是能够缩短整个过程，同时保持模块的均匀“烹饪”。在炉内，该模块在570°C（1,060°F）（1,060°F），在650°C（1200°F）上额外的四天花费大约十个半天。整个过程需要大约五个星期。
在热处理后，电缆是绝缘的，以确保在匝和层之间不会发生电短路。在转弯绝缘期间，模块需要在不过度拉伸导体的情况下断开，由于热处理，导体现在是应变敏感的。
为了进行包裹，该模块的匝数被拉伸像紧身，允许胶带头包裹玻璃纤维/卡普顿绝缘导体周围。一旦各匝缠绕，外部模块的表面然后用地面绝缘包裹。接地绝缘由玻璃纤维和卡普顿片25层。接地绝缘也必须紧密配合围绕复杂线圈的功能，如氦入口。
绝缘之后，模块被封闭在模具中，和环氧树脂的3800升（1,000加仑）在真空下注入，以饱和绝缘材料，并防止气泡或空隙。欧洲杯足球竞彩当在650℃（260°F）固化，环氧熔断器整个模块成一个单一的结构单元。
完成的模块将经受一系列苛刻的测试，将其置于ITER运行期间将经历的极端条件下，包括接近完全的真空和磁铁成为超导所需的低温(4.5开尔文，约等于-450°F或-270°C)。
在第一个中央螺线管模块上所学到的经验教训已应用于随后的六个线圈的制造。
“对于我们这些谁拥有专用我们的事业融合的研究，这无疑是一个激动人心的时刻，”GA负责磁聚变能的副总裁托尼·泰勒博士说。“当模块留下其前往法国之旅时，我们都将能够为融合能源的道路提供非常重要的贡献。”
发货到法国
ITER建设涉及超过100万个零件，在世界各地制造。许多组件都非常大，而中央电磁模块是最重的之一。对于大规模的磁铁运输过程中需要专门的重型运输车辆。安全地装载和固定在卡车上的模块，包括准备吊装的整个过程，大约需要一个星期。
装载完毕后，该模块将被运往德克萨斯州休斯顿，在那里它将被放置在一艘船上，运送到ITER基地。第一个模块将于7月下旬出海，8月下旬抵达法国。到ITER的地面传输将在9月初进行。
“核聚变有潜力在本世纪提供安全、环保的能源，作为化石燃料的现实替代品，“偏执狂说。“With a nearly unlimited global supply of fuel, it also has the potential - in complement with renewable energies - to transform the geopolitics of energy supply. I can think of no better illustration of that transformative action than the ITER project, where our U.S. partners work in close collaboration with contributors from China, Europe, India, Japan, South Korea, and Russia, as a single team dedicated to achieving the common goal of a bright energy future."
核聚变是如何工作的?
少量的氘和氚(氢)气体被注入一个巨大的，甜甜圈形状的真空室，称为托卡马克。氢被加热，直到变成电离的等离子体，看起来像云。巨型超导磁体与托卡马克结合，限制并塑造电离等离子体，使其远离金属壁。当氢等离子体达到1.5亿摄氏度——比太阳核心温度高10倍——聚变就发生了。在聚变反应中，少量的质量转化为大量的能量(E=mc)2）.核聚变产生的超高能量中子逃离磁场，撞击托卡马克室的金属壁面，将能量以热量的形式传递到壁面。一些中子与金属壁上的锂发生反应，产生更多用于核聚变的氚燃料。在托卡马克壁上循环的水接受热量并转化为蒸汽。在商用反应堆中，蒸汽将驱动涡轮机发电。目前已经建造了数百个托卡马克，但ITER将是第一个实现“燃烧”或很大程度上自热的等离子体。
