国际热核聚变实验计划
可控核聚变国内外发展现状
可控核聚变国内外发展现状
可控核聚变（controlled nuclear fusion）是一种利用高温、高密度等条件实现核聚变反应并产生能量的技术，被认为是未来清洁、可持续的能源之一。
以下是可控核聚变国内外发展现状的简要概述：
国际发展现状：
ITER项目：国际热核聚变实验堆（ITER）是由35个国家共同建设的大型聚变实验项目，计划在法国建设，目标是通过将氢等离子体加热到150-200百万度，实现核聚变反应并持续产生能量。
该项目于2006年开始建设，目前已经进入最后的建设和装备阶段，预计在2025年进行首次核聚变实验。
其他国际聚变实验项目：除ITER外，世界上还有其他一些聚变实验项目，如美国的国家点火实验（NIF）和欧洲的聚变材料实验堆（DEMO），这些项目的目标是研究聚变反应的物理过程和工程应用。
国内发展现状：
“东方之光”：中国可控核聚变实验装置（EAST）是中国目前规模最大、性能最先进的可控核聚变实验装置，被称为“东方之光”。
EAST的目标是研究聚变物理学、工程技术和材料科学等领域，并为中国未来建设商业聚变电站提供技术支持。
国家热核聚变能源计划：中国国家热核聚变能源计划是中国政府推动可控核聚变技术发展的重要计划，包括了“先进热核聚变装置研究”和“商业化热核聚变发电工程建设”两个阶段，目标是在2030年前建成商业化聚变电站。
其他国内聚变实验项目：中国还有其他一些可控核聚变实验项目，如“水晶球”和“璀璨之光”等，这些项目的目标是研究聚变反应的物理过程和工程应用。
总体来说，可控核聚变技术是一个具有巨大发展潜力的领域，全球各国都在积极推动相关的研究和发展工作，而中国也在加紧推进自己的可控核聚变计划。
人造太阳
人造太阳百科名片所谓“人造太阳”，即先进超导托卡马克实验装置，也即国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程，是当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目，旨在在地球上模拟太阳的核聚变，利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。
核聚变能以氘氚为燃料，具有安全、洁净、资源无限3大优点，是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。
简介人造太阳是可控核聚变的俗称，因为太阳的原理就是核聚变反应。
（核聚变反应主要借助氢同位素。
核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境）人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。
科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。
科学家们把这类装置比喻为“人造太阳”。
人造太阳“人造太阳”是指科学家利用太阳核反应原理，为人类制造一种能提供能源的机器——人工可控核聚变装置，科学家称它为“全超导托克马克试验装置”。
（托卡马克是“磁线圈圆环室”的俄文缩写，又称环流器。
这是一个由封闭磁场组成的“容器”，像一个中空的面包圈，可用来约束电离子的等离子体。
）太阳的光和热，来源于氢的两个同胞兄弟——氘和氚（物理学叫氢的同位素）在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量。
“人造太阳”就是模仿的这一过程。
氢弹是人们最早制造出的“人造太阳”。
但氢弹的聚变过程是不可控的，它瞬间释放出的巨大能量足以毁灭一切。
而“全超导托克马克试验装置”却能控制这一过程。
通过一种特殊的装置已经可以把氘氚的聚变燃料加热到四亿到五亿度的高温区，然后在这么高的温度下就发生了大量的聚变反应。
目前在世界上最大的托克马克装置“欧洲联合环”上面已经获得了最大的聚变功率输出，到了16到17兆瓦。
但是只能短暂地运行，也就是这个“磁笼”只能存在几秒、十几秒钟，聚变反应也是昙花一现！背景100年前，爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。
依据他提出的质能方程E＝mc2，核聚变的原理人造太阳看上去极其简单：两个轻核在一定条件下聚合成一个较重核，但反应后质量有一定亏损，将释放出巨大的能量。
我国正式加入国际热核计划
资 讯． 科＂第／－ 信息中 ０１ ４ 困业年 ＝ 技 ２ ２ 期 ■
世界瞩 目的人类开发新能源的宏伟计划—— 国际热核聚变实验堆计划（ 简称国际热核计划 ， 英文缩￣Ｉ Ｅ Ｔ Ｒ） 于 ２０ 年 ｌ 月 ２ 日全面启动，包括 中国、欧盟、美国 俄罗斯、印度 、日本、韩 国在内的 ７ ０６ １ １ 方代表，在巴
续 发展 。
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３ 年 ，参 与各 方完 全 平等 地 享 有项 目的 所 有科 研 成果 和 知识 产权 。根 据 谈 判结 果 ，反 应堆 将 建在 法 国 。 ５
有关专家表示 ， 我国加入国际热核计划 ， 既是从根本上解决能源问题的战略需要 ， 也有着多方面的现实意 义。 该计划是核科学技术、 超导技术 等离子体技术 、 机器人技术等的综合集成 ， 可拉动我国相关领域的技术 发展。 同时 ， 全面参加计划的建设和实验 ， 可全面掌握国际热核聚变实验堆的知识和技 术， 培养一批聚变工程 和科研人才，有可能在较短时间、用较小投资使我 国核聚变能研究在整体上进入世界前沿 。
黎 签 署 了联 合实 施 协定 及相 关文 件 。 技 部部 长 徐冠 华 率领 中国 代表 团参 加 了 签字仪 式 ， 代表 中国 政府在 协 科 并
定上签字 ，标志着我国正式加入 国际热核计划 徐冠华在发言中表示 ，ｌ 月２ 日是人类探索聚变能源开发的一个历史性时刻 ， １ １ 是各国通过合作寻求解决 人类面临的能源和环境问题 、实现人类可持续发展的新 的里程碑 。前不久 ，中国自行研制的全超导托卡马克
应释 放 出核 能 。 与原 料 有限 且 后处 理 困难 的 核裂 变技 术 相 比 ， 核聚 变 能源 使 用的 原 料可 从 海水 中提取 ， 而且 不
ITER
ITER百科名片ITER国际热核聚变实验堆（ITER）计划是当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划之一，也是迄今我国参加的规模最大的国际科技合作计划。
ITER计划吸引了包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国等世界主要核国家和科技强国共同参与。
目录[隐藏]来源发展现况意义[编辑本段]来源经过近5 年的艰苦谈判，2006 年11 月21 日在法国爱丽舍宫，参与ITER 计划的ITER谈判七方共同签署了《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织协定》和《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织特权和豁免协定》以及其他相关文件。
至此，ITER计划谈判圆满结束。
12 月1 日ITER 临时国际组织成立，ITER 计划正式开始实施。
[编辑本段]发展ITER是International Thermonuclear Experimental Reactor的简写，全称国际热核聚变实验反应堆，也被人们形象地称为人造太阳，地点设在法国的南部小城卡达拉舍。
为欧盟、美国、中国、日本、韩国、印度和俄罗斯等七方共同参与。
中国政府宣布投入10亿美元参与ITER计划的运作，这是迄今中国投入最大的国际大科学工程。
参与该计划研究工作的包括中国科学院等离子体物理研究所、核工业西南物理研究院等中国研究机构。
2008年10月10日，科学技术部隆重举行中国国际核聚变能源计划执行中心揭牌仪式。
出席仪式的有全国人大外事委、外交部、发改委、教育部、财政部、国防科工局、中科院、工程院、核工业集团公司、国家自然科学基金会等部门、单位代表和工业界的代表；ITER组织总干事、副总干事、ITER组织成员国驻华外交官，国家磁约束核聚变专家委员会成员和顾问，以及国内相关科研院所的代表。
科技部万钢部长在仪式上讲话，强调了我国参加ITER计划和做好ITER计划工作的重要意义，要求执行中心不辜负国家的重托，努力工作，建立符合参与大型国际科学工程和研究合作项目要求的、职责分明、运转高效的决策、咨询和管理系统，保障各方面任务的顺利开展和实施。
国际热核聚变实验计划 七国联手获取“人造太阳”
国际热核聚变实验计划——七国联手获取“人造太阳”国际热核聚变实验计划——七国联手获取“人造太阳”工程总投资：100亿美元工程期限：1985年——2030年热核聚变在太阳上已经持续了50亿年国际热核聚变实验反应堆计划（International Thermonuclear Experimental Reactor，简称ITER）与国际空间站、欧洲加速器、人类基因组计划一样，是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。
其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变来获取丰富的能源。
1985年，由美苏首脑提出了设计和建造国际热核聚变实验堆ITER的倡议；也被称为“人造太阳”计划。
ITER的投资和建设规模之庞大，交叉学科种类之多，实验设备之复杂，都决定了它必须由多国合力完成。
该计划约需耗时35年，耗资100亿美元，涉及领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、纳米材料等多种学科，它的最终选址一直是参与国竞争的焦点。
先后有西班牙、法国、日本和加拿大4个国家提出申请将实验堆建在本国，日本和法国最终入围，加拿大则因没有入围而于2003年12月23日宣布因缺乏资金退出。
美国因自认为在核聚变技术上领先其他国家，曾于1999年宣布退出，后又因国内热核聚变研究进展缓慢，担心被ITER甩下，于2003年2月18日重新加入。
中国也在同日正式入盟。
2005年6月28日，在计划提出20年，选址耗时18年后，ITER的建设地点终于花落法国的卡达拉舍，它将成为世界第一个产出能量大于输入能量的核聚变装置，为制造真正的反应堆作准备。
合作承担ITER计划的7个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国，这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家，覆盖的人口接近全球一半。
为建设ITER，各参与方专门协商组建了一个独立的国际组织，各国政府首脑在过去几年中都采取不同方式对参加ITER计划作出过正式表态。
国际热核聚变实验堆计划(ITER)
国际热核聚变实验堆计划（国际热核聚变实验堆计划（ITER ITER ITER）
）2006年11月，中、欧、美、俄、印、日、韩七方代表签署了国际热核聚变实验堆计划（ITER）联合实施协定。
这也是迄今我国唯一以平等伙伴身份加入的国际大科学工程。
ITER 设计总聚变功率达到50万千瓦，是一个电站规模的实验反应堆，其目标是在和平利用聚变能的基础上，探索聚变在科学和工程技术上的可行性。
ITER 计划的实施分四个阶段，其中建造期10年，总费用约为50亿欧元；运行期20年，总费用约50亿欧元。
2007年2月，国务院批准设立“ITER 计划专项”。
2007年8月，全国人大常委会审议通过了《组织协定》和《特豁协定》。
2008年10月，中国国内机构-中国国际核聚变能源计划执行中心成立。
科技部积极参与了ITER 的规则制定，选派管理和技术人员赴ITER 总部工作，迄今签署了5个采购安排协议。
中方严格按照国际惯例，认真履行承诺和义务、实现了项目管理上的创新、多边双边相互促进上的创新、国内外协调合作上的创新。
有关ITER 计划及中国参与ITER 计划的详细资料可参见：,/。
核聚变技术的探索与进展
核聚变技术的探索与进展自从人类开始使用火和电之后，我们就比其它动物更具有探索精神，始终追求着对自然的更深入的理解和利用。
而在科技的进展下，人类更加放眼于能源的研究和开发，解决了能源短缺问题，但却出现了对环境的影响。
就在这时，核聚变技术的探索与进展为我们打开了一扇窗户。
一、什么是核聚变技术？在谈论核聚变技术时，我们先要了解什么是核聚变。
核聚变是指将轻核加在一起形成重核的过程，同时释放出非常庞大的能量。
和核裂变相比，核聚变的能量更大，而且产生的核废料也相当少，因此具有更广阔的应用前景。
二、核聚变技术的应用1.能源核聚变技术主要用于生产能源。
由于核聚变所产生的能量是巨大的，因此可以用于“重工业”，如航空、航天、工业生产、交通运输等领域。
目前，核聚变技术已经应用于许多国家的核电站，并且也是各大国家能源规划中的重要部分。
2012年，欧洲核研究机构的联合实验室（ITER）开始了一项10亿欧元的核聚变项目，旨在研发出一种更为可靠、简单且廉价的核聚变发电机，这对欧洲的能源保障具有非常重要的意义。
2.医学核聚变技术在医疗领域也有广泛的应用。
例如，我们常见的放射性核素检查、放射性治疗等均涉及核聚变技术。
此外，在医学研究中，核聚变技术也被广泛应用于分子影像学、生物物理学和基因工程等领域中。
三、核聚变技术的探索1.ITER（国际热核聚变实验堆）ITER是由欧盟、美国、日本、俄罗斯等国家共同建立的，目的是研制出一种基于热聚变原理的聚变能发电机。
这个项目的目标不仅是科学上的突破，而且也为实现可持续能源强有力地推动了一把。
ITER计划于2025年进行首次热聚变实验，这将是关于聚变反应的历史性里程碑。
2.锂离子电池技术锂离子电池技术被认为是核聚变技术的最有前途的替代品之一。
锂离子电池不仅可以解决二氧化碳排放的问题，而且也可以降低温室气体的排放，具有广泛的应用前景。
近年来，核聚变技术的探索过程中，锂离子电池的进步和应用也得到了许多的推进。
国际核聚变研究开发的现状和发展趋势
上世纪 ９ ０年代 ， 国际磁 约束核 置 上 的核聚 变研 究不 断取 得令 人鼓
聚 变研 究取 得 了 突破 性 的 进展 ， 获 舞 的进展 。１ ９ 年 １ 月 ９日， ９１ １ 欧共 国 在 Ｔ Ｔ 装 置 上 使 用 氘 、 氚 各 ＦＲ 得 了聚 变 反 应 堆 级 的 等 离 子 体 参 体 的 Ｊ Ｔ托 卡马克 装置成功 地实现 ５ ％ 的 混 合 燃 料 ，使 温 度 达 到 ３ Ｅ ０
世纪 ５ ０年代 。国际上将核聚 变研究 堆 ” 创造研 究大规 模核聚 变 的条件 钟 ，产 生 了 １ ０ ， １ 帽个聚 变 中子 ， Ｘ 获
的发展分 为六个 阶段 ，即 ：原 理性 已经 成熟 。国际聚 变研究 在 完成科 得 的聚 变输 出功 率 为 ０１ ．７万千 瓦 ，
毫秒。
克等离子体 物理 的基础研 究 、聚 变 是 我 们 有 自 己 的特 点 ，也 在 技 术
Ｔ Ｒ计 划 作 我国聚 变研 究 的中心 目标是 在 堆 第一壁等 关键部 件所需材 料 的开 和人 才 等 方面 为参 加 ＩＥ
可能 的条件 下促使 核聚 变能尽早 在 发、示范聚 变堆 的设计及必 要技 术 了相 当 的准 备 。 这 使 得 我 们 有 能
维普资讯
中 国核 聚变 研 究
倍， 能量增 益 因子 Ｑ值 达 ０２ 。与 体 电流 ，国 际热 核聚 变实验 堆原先 的等离子体 。国际热 核聚 变实验堆 ．８ Ｊ Ｔ 比 ，Ｑ值又得到很大提高。 Ｅ相 就计 划把取消 变压 器作 为研 究课 题 （ Ｅ ） 是 为 扩 大装 置 规 模 ， 决 Ｉ Ｒ正 Ｔ 解 １９ ９ ７年 ９月 ２ ２日， 合 欧洲环 之 一 ，而这一研 究成 果 为简 化热核 核聚变能源研究与开发中实验 、 联 工 Ｊ Ｔ又创造输 出功率 为 １ ９万千瓦 聚 变 反应 堆 的设计 提供 了可 能 ， Ｅ ｌ ２ 并 程 及 经 济 性 等 重 大 问题 应 运 而 生
“人造太阳”计划
“人造太阳”计划作者：徐翘楚来源：《百科知识》2011年第01期看过灾难大片《2012》的人们可能还记得，影片里有一个庞大的、多国合作完成的“诺亚方舟”计划，它承载着人类继续繁衍生存的希望。
目前，国际间进行研究合作，共同建设的“人造太阳”国际热核聚变实验堆，它承载的是人类未来新能源的希望。
1985年，处在冷战时期的美、苏两个核超级大国在日内瓦峰会上就提出了一个人类历史上前所未有的宏大合作计划——“国际热核聚变实验堆计划”，它被称作“伊特尔”人造太阳计划。
1988年，该计划正式启动。
经过20多年的共同努力，在克服一个又一个重大科研难题的基础上，由中、欧、日、韩、俄、美六方组成的ITER国际组织于2007年10月24日正式成立，后来印度也加入进来。
2010年11月，被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(MF)完成了首次综合点火实验：192束激光系统使中心最高温度达到华氏600万度，相当于恒星或大行星核心的温度。
虽然据说这次实验没有达到预期目标，但科学家依然对NIF的未来充满信心。
“人造太阳”的科学原理我们所说的“人造太阳”就是把美国研制的192条激光束集中在一个像花生米大小的装有重氢燃料的目标上，然后把这个燃料加热到一亿摄氏度，并且施加足够的压力，让重氢核发生剧变反应，从而模拟出这种跟太阳内部差不多的温度和压力，这个聚变不是核裂变，它的好处在于副产品当中没有放射性的物质，而且它的燃料来源也比较容易获取。
实际“人造太阳”就是模仿太阳上时刻都在发生的核聚变。
核聚变就是两个原子核相聚、碰撞，结合成一个新的原子核的过程。
1938年，德国科学家推测太阳能源可能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应，这甚至早于核裂变模型的提出。
然而，与能够在室温下进行的裂变不同，聚变发生需要巨大能量。
这是因为当两个带正电的氢原子核靠近的时候，根据“同性相斥”的原理，相互间的斥力将阻碍聚变的发生。
要克服这种阻碍，只有两种途径：强大的引力或上亿度的高温。
核聚变能源的开发与利用
TECHNOLOGY EXPLORATION|科技探索摘要：核聚变能是一种取之不尽、用之不竭的人类未来理想飾清洁能源，尙未实现商业应用，还处在开发利用的研究阶段，离未来商业运用还有很长的路要走，全世界的聚变科学家正在为了人类聚变能源梦想不懈奋斗。
国际热核聚变实验堆计划是人类现有的最大的国际性实验研究项目构成部分，主要是指全世界联合起来建造第一个聚变实验堆。
基于EAST全超导托卡马克装置，着眼于ITER实验运行，瞄准未来中国聚变工程试验堆，中国科学家在人类核聚变研究征途中发挥着越来越重要的作用。
关键词：人造太阳；核聚变；实验堆；工程技术I核聚变能源的开发与利用■文/叶华龙国际热核聚变实验堆（ITER）计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程计划，项目实施共有34个国家参与研究，其中包括中国、俄罗斯、欧盟等。
成员国协作出资，在法国南部地区建造第一个核聚变实验堆，旨在全面验证聚变能源开发和利用的科学可行性、工程可行性，它是人类受控热核聚变研究走向实用的关键一步。
1.核聚变能：人类理想的未来清洁能源非可再生资源的运用开发，始终面临着资源终竭的危机，为规避能源危机对人类发展造成的影响，寻求可替代性能源是最直接、最有效的资源管理形式。
核能是清洁性、可循环利用的新型能源形态，它具有能源强度大、应用形式广等优势。
依据核能研究的基本理论，可将其分为裂变和聚变两种形态。
前者当前已经被大众作为电力开发与供应的主要方式，后者的开发与运用，始终是社会能源开发中的难题。
核聚变是两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核的一种核反应形式，两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量。
核聚变能的物理基础是氢的同位素気和氣发生聚变核反应。
核聚变能以氢的同位素氛和氟作为燃料，氛可直接从海水中获取，且将其与锂混合后会产生一定反应。
依据实验评估可知，1L海水中所提出的资源，与300L汽油燃烧所产生能量相等。
核聚变的燃料和产物都不具有放射性。
ITER介绍
不甘落后重返 ITER ，随后韩国和印度也加入进来。
目前参加ITER的国家或组织
ITER的物理目标及工程参数
国际热核实验堆（ITER）是一个国际性合作 项目，它的主要目标就是演绎和平利用聚变能 的科学和技术的可行性
ITER主要参数 等离子体大半径（m）
CDA[3] 6.0
ITER98[1] 8.14
根据计划，ITER建造需10时间，加上建成后运行20 年，总共需要投入约 120 亿美元。 ITER 代表了世界 未来能源科技的最高水平，参与ITER 的设计、建造 和研究，将提高相关各国科学技术综合水平。ITER 涉及的领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥 控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、 RF 加热技术、 NBI 加热技术、纳米材料等许多学科。 鉴于其重要的能源和科技战略意义，以及其可能带 来的经济和社会效益。
ITER的主要结构
• • • • • • 杜瓦 磁体 真空室 真空室内部结构 诊断系统 支撑系统
杜瓦、磁体、真空室和真空室内部结构 Cryostat, magnets, vessel and invessel components
国际热核实验堆（ITER）的磁体和 低温冷却水管系统
环向场线圈系统 Toroidal field coil system
但是，苏联的解体使ITER计划受到很大影响。随后，美国 也因为自认为将在核聚变技术上领先其他国家而在1999 年宣布退出， ITER 计划遭受到了前所未有的打击。此时， 日本和欧共体国家成为支持国际磁约束聚变研究计划的中 坚力量，工程设计修改方案也终于在2001年6月圆满完成。 经过科学家和工程技术人员不懈的努力， ITER 计划不仅 完成了物理和全部工程设计，而且还完成了许多关键部件 的预研。根据计划，首座热核反应堆将于 2006 年开工， 总造价为约40亿欧元，未来发展计划包括一座原型聚变堆 在 2025 年前投入运行，一座示范聚变堆在 2040 年前投入 运行。计划推出后吸引了广泛关注，不少国家都开始商谈 参与该计划，中国在2003年顺利加入ITER后，美国
国际热核聚变实验堆(ITER)的关键技术
国际热核聚变实验堆（ITER）的关键技术国际热核聚变实验堆（ITER）是目前全球最大的热核聚变实验项目，旨在验证热核聚变作为未来清洁能源的可行性。
作为一个复杂而庞大的工程项目，ITER的成功离不开多项关键技术的支持。
本文将重点介绍ITER的关键技术，并探讨其在实验堆建设中的重要性。
一、超导磁体技术超导磁体是ITER实验堆中最重要的组成部分之一，用于产生强大的磁场来约束等离子体。
ITER实验堆的磁场强度达到了20特斯拉，是目前任何其他磁体都无法达到的水平。
超导磁体技术的关键在于制备高温超导材料，并将其应用于磁体的设计和制造中。
高温超导材料具有零电阻和强大的电磁场承受能力，能够在极低温下工作，从而实现高强度的磁场。
二、等离子体控制技术等离子体控制是ITER实验堆中的另一个关键技术。
等离子体是热核聚变反应的核心，其稳定性和控制性对于实验的成功至关重要。
等离子体控制技术主要包括等离子体加热、等离子体注入和等离子体外部磁场控制等方面。
通过加热等离子体，可以提高其温度和能量，从而促进聚变反应的发生。
等离子体注入则可以调节等离子体的密度和成分，以实现更好的控制效果。
外部磁场控制则可以调整等离子体的形状和位置，以保持其稳定性。
三、真空技术真空技术是ITER实验堆中的基础技术之一，用于创造一个适合热核聚变反应进行的环境。
在ITER实验堆中，真空环境的要求非常高，需要达到超高真空的水平。
真空技术的关键在于设计和制造高性能的真空容器，并采取有效的真空泵系统来维持真空环境。
同时，还需要考虑到等离子体对真空容器的影响，以避免等离子体与容器壁发生相互作用。
四、材料技术材料技术在ITER实验堆中起着至关重要的作用。
由于热核聚变反应的高温和高能量特性，实验堆中的材料需要具备良好的耐热、耐辐照和耐腐蚀性能。
此外，材料还需要具备良好的机械性能和热传导性能，以满足实验堆的工作要求。
目前，ITER实验堆中主要采用的材料是铁素体钢和碳纤维复合材料，这些材料在高温和辐照环境下表现出良好的性能。
国际热核实验十年目标敲定
从而实现能源的叠加。
市政府副秘书长庄庆源代表揭阳市欢迎德国三集 团的客人来揭考察并陪同活动。座谈会
上， 三集团公司领导展示了太 阳能发电设备的工作原理和性能优势 ， 揭阳市也介绍了开发相关 项 目的优 良投资环境 。市招商办 、 规划局、 环保 局、 经贸局 、 外经贸局、 发改局 、 电力局等相关行
２１ ０６年 ＩＥ Ｔ Ｒ首次 进 行 实验
２ ０ 年敲定 最终设 计方案 ；０８至 ２ １ ０７ ２０ ０２年为全 面建设 Ｉ Ｅ Ｔ Ｒ实验装 置时期 ， 并在 ２ １ ０２ 年完成总安装；０ ２至 ２ １ ２１ ０６年进行设 备调试 ， 于同年进行实验 ……在昨 日下 午 的“ 并 国际热
核实验反应堆” 会议 中， 国际原子能委员会 （ 简称 “Ａ Ａ ） ＩＥ ” 官员 Ｈ ｌ ａ ｐＮ在 大会上 公布 了 ｏ ｋｒ ． ｔ ｎ ＩＥ Ｔ Ｒ的进程表 ， 这一消息让会场为之雀跃。
“ 这意味着包括七方成员 ， 过 １ 多年的努力 。 经 ０ 这个想象中出现过无数次的反应堆终于快 要变成现实了。 Ｈ ｌ ａ ． ” ｏ ｋｍｐ Ｎ透露 ， ｔ 虽然进程表 已经 出炉 了， 但该项 目面临的挑 战还很 大 ， 尤 其是技术细节问题上的攻坚 ， 仍然是一个长期、 反复的过程。 “ 我听说成都市坐落在肥沃的成都平原上 ， 被称为 ‘ 天府之 国’ 。根据我个 人 的观察 ， 我确 信‘ 天府之国’ 是个恰 当的描述。会议发 言中， ” 国际原子能机构副总干事维尔纳 ・ 伯卡特对成都 赞不绝 口。在他的眼中， 成都是一个充满活力的城市 ， 不仅核 聚变研究 闻名 ， 用本 土物产为原
温度高达5000万度 史上第一“人造太阳”中国制造
温度高达5000万度史上第一“人造太阳”中国制造在安徽合肥的董铺水库，有一个世外桃源般的小岛，它叫科学岛，几乎所有的岛民都是中科院的科研人员，他们正潜心铸造着被称为‘人造太阳’的核聚变实验装置。
今天我们就走近“人造太阳”，走近为这个大科学工程默默奉献的科学家们。
6000度，是地球核心的温度；1500万度，是太阳核心的温度；5000万度，是中国“人造太阳”的温度。
今年年初，在安徽合肥西郊的“科学岛”上，李建刚和他的同事们，实现了人类历史上第一次5000万度持续放电100秒的奇迹。
中科院等离子体所研究员、中国工程院院士李建刚：太阳是自然界存在的，我们就是要在地球上来模拟太阳这个过程，为未来提供更大的能源。
李建刚是“科学岛”上的一名“资深岛民”，在岛上从事核聚变实验已经30多年。
这个看着像个三层楼高的大锅炉，就是李建刚和同事们研制的“人造太阳”核聚变装置。
“国际热核聚变实验堆”计划是目前全球仅次于国际空间站的全球大科学工程计划，旨在为人类持续提供可替代的清洁能源。
人们认识核聚变，其实是从氢弹爆炸开始的。
李建刚和同事们所做的，就是希望有效控制氢弹爆炸这样的核聚变过程，让巨大的能量能够持续稳定地输出，从而为人类所用。
李建刚：一杯海水里面提炼出来聚变的燃料可以相当于300公升汽油，海水里面的氘资源可以为人类用100亿年，就比地球比太阳的寿命都长。
1982年，从哈工大船舶核动力专业毕业后，李建刚就来到了科学岛上，将制造“人造太阳”作为自己终生的职业。
34年来，李建刚就在这个方圆3平方公里的小岛上，一步步接近这个天方夜谭般的梦想。
实现梦想的第一步，就是要把”人造太阳”持续加热到上亿度，这也是李建刚和同事们必须攻克的首个难关。
李建刚：家里的微波炉只有500瓦，我们这儿的微波炉是全世界最大的，是10兆瓦，就比家里的微波炉大两万倍。
所以你家里的只能点到比如说几十度到几百度，我们这儿就能到几百万度、几千万度。
我们所有的技术指标都是世界上最高参数的。
核聚变技术的最新研究成果
核聚变技术的最新研究成果核聚变技术是人类追求清洁、永久、高效能源的梦想。
近年来，全球各大实验室和研究机构持续推进着核聚变技术的研究。
今天，让我们来看看核聚变技术的最新研究成果。
一、国际热核聚变实验堆（ITER）ITER是世界上最大的聚变实验，由欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度等国组成的国际联合体建造。
ITER采用“托卡马克”型聚变反应器，目标是实现人工控制的核聚变反应，以获取清洁、持久、高效的能源。
近年来，ITER项目进展迅速。
2019年底，ITER的大型模块化结构开始完工，在2020年完成了现场砌筑工程，目前正在进行设备安装和管理系统的构建。
二、中科院等国内机构的核聚变实验国内也在积极推进核聚变技术的研究。
中国科学院近期在实际实验中成功压缩了等离子体，这是中国在核聚变领域的一项重大突破。
中国原子能科学研究院也在多项实验中取得了突破性进展。
在国内外多个机构的努力下，未来我们可能会看到一些商用化的聚变反应堆投入使用，为世界提供更多的清洁能源。
三、自由电子激光谱仪的应用除生产等离子体外，自由电子激光谱仪（FALC）也在核聚变中发挥着作用。
FALC可以产生强烈的电磁场，用于研究等离子的行为，对聚变领域的理论研究有着重要意义。
FALC组合其他实验技术可以研究等离子体的物理性质，确定聚变反应的条件和可能出现的问题。
这些技术的提升都将为核聚变技术的实际应用带来帮助。
四、宇宙聚变的启示聚变技术在自然界中有着广泛应用。
比如，太阳是一个巨大的聚变反应堆，宇宙中的恒星、行星和卫星也都是基于聚变技术的运作。
通过研究宇宙聚变过程，人类可以更好地理解聚变技术的本质和运作规律，这对聚变技术的进一步研究有着重要意义。
综上所述，核聚变技术的最新研究成果涉及众多领域，包括工程应用、理论研究和宇宙探索等。
我们相信在全球各大实验室和研究机构的共同努力下，核聚变技术必将实现商业化应用，为人类提供更多的清洁、可持续、高效能源。
核聚变反应的实现及应用
核聚变反应的实现及应用从上个世纪60年代开始，人类就开始尝试利用核聚变的能量来为我们的生活和工业提供无限量的能源。
这一技术的发展几乎可以归因于星际探索计划的推动，因为在太空中，燃料和其他资源极为有限，所以我们需要一种能够提供大量、持久的能源的新技术。
但是，40多年过去了，尽管有许多严谨的研究和技术探索，核聚变反应仍然没有被广泛应用，而且它仍然会存在一些问题和挑战。
核聚变反应是利用太阳的能量来建造新的原子，并释放能量。
这样做的前提条件是需要一定的条件满足，比如说，要有足够热量来将氢原子合并为氦原子。
达到这样的温度，通常需要使用强大的磁场或者激光束，以使氢原子的运动变得高速而有序。
这种技术称为等离子体物理，常用于研究太阳和其他恒星的活动。
目前，等离子体物理学领域的技术和理论发展得比较成熟，并且被视为理解宇宙基本物理和天文学的重要工具。
而在这个领域中，最为重要的实验室是ITER。
ITER是国际热核聚变实验堆扩大器计划的缩写。
这个实验室计划构建一个足够大的聚变反应堆，以在未来的数十年内提供全球范围内的清洁能源。
ITER建设于法国旁的南部，由世界上六个主要工业国家和欧盟一起共同出资建造，目前已经花费了数十亿美元，是目前最大的国际合作中科学计划之一。
ITER不仅堆叠了世界上最巨大的等离子体，而且还为物理学家和工程师们提供了开发更先进的聚变反应堆的机会。
这是一项旨在长期解决世界能源短缺问题的机会。
ITER的目标是证明长期聚变反应（10分钟到1个小时）、高功率密度（在燃料的体积单位质量内转化大量能源）、高热效率和长寿命（30-40年）。
在 ITER ，科学家们使用几个不同的方法来制造等离子体，其中最常见的方法是使用一种称为托卡马克的设备。
托卡马克设备是一个环形室，里面通过电流和磁场来创造一个类似于太阳等离子体的环境。
这样做的效果是把氢看做一个离子和电子的混合物，然后把这个混合物加热到足够高的温度和密度，以使它达到类似于太阳中氢合成反应的条件。
ITER计划
在过去十余年中，与建设ITER有关的技术研发已 经基本完成。目前建造ITER的技术基础已经基本具 备，国际上对ITER计划的主流看法是：建造和运行 ITER的科学和工程技术基础已经具备，成功的把握 较大。再经过示范堆、原型堆核电站阶段，聚变能 商业化应用可在本世纪中叶或稍晚实现。
ITER
1985年,由美苏首脑提出了设计和建造国际热核聚变 实验堆ITER 的倡议。目标是建造聚变实验堆,验证 利用核聚变发电的科学和工程技术可行性,
1988年美国、前苏联、欧共体、日本正式启动ITER 计划。
1990年完成了ITER概念设计(CDA)；
1998年，美、俄、欧、日四方共同完成了工程设计 (EDA)及部分技术预研。根据EDA设计，预计建设 投资近100亿美元。ITER四方在1998年接受工程设计 报告后开始考虑修改原设计，力求在满足主要目标 的前提下,大幅度降低建设的投资。
三、是清洁能源吗 核聚变与核裂变不同，它不产生长达千年都不能分
解的核废料。但是聚变能产生寿命较短的辐射物质， 也必须进行处理。另外，它不产生加剧温室效应的气 体。 四、反应堆有危险吗
与目前的核电站不同，聚变反应堆从本质上讲不可 能发生泄漏。所以国际热核实验反应堆和下一代核聚 变反应堆，不会发生重大事故。核聚变反应堆唯一要 注意的问题就是要制定防辐射的保护措施。另外，它 也不对环境和周围居民构成威胁。
谢谢
它的主要参数是
大半径 R=6.2m； 等离子体小半径 a=2.0m； 环向磁场 Bt=5T； 等离子体电流 Ip=15MA； 辅助加热和电流驱动功率
我国研发出核聚变实验堆超导电缆导体
用途。赤峰盛森硅业科技发展有限公司 自
主 研 发单 套 年 产 ５ ０ ０ ０ 吨气 相 法 二氧 化 硅 装
的 氢 气 用于 生 产气 相 法 二 氧化 硅 ：三氯 氢 硅 经 歧化 催 化 反应 生产 电 子级 的 高 纯硅 烷
置正在建设 中．配套建设 、国内首创年产 １ Ｏ Ｏ Ｏ Ｄ Ｅ电子级高纯硅 烷气项 目，８ ， Ｅ ｊ １ ５ 日
国际先进行列。 气 相法 二氧化 硅是 一种重 要 的纳米 无机化工材料 （ 被称 为工业味精 ） 电子 级高纯硅烷气是电子化工材料新门类、微 电 子 产 业 的 重 要 支 撑 材 料 之 一 ．这 两 种
材 料 在 民 用 、 工 业 、 国 防 领 域 均 有 广 泛
公司生产气相法二氧化硅和电子级高纯硅 烷气 ．副产物相互利用 ，是一个具有经济 和环保双重效益的工艺技术 ．将进一步提
６ ， ９．公司与青海大学 、天津大学开展产 学 研 合作 ，自主 研 发 ，首 创 了用 歧化 催 化
法 生 产 高 纯 硅 烷 气 技 术 ．填 补 了 国 内 空
加值产品的良好格局 ，达到无三废排放 的
循 环 体 系 并 且 回 收 了整 个 生产 过 程 中的
中试产 品电子级 高纯硅烷气纯度超过７ Ｎ ．
高 我 国硅 产业 的技 术 水平 和市 场竞 争 力 。
园区 内部形成 了一个完整的物料闭路循环
体 系 ：气相 法 二 氧 化 硅项 目以 四氯 化硅 和 氢 气 为 原料 ，副 产 品 为 盐酸 盐 酸 解析 出
的氯化氢 与硅粉反应生产三氯氢硅 ．副产
说。
体将于近 日运抵中科院合肥物质研究院 完成穿管后送至Ｉ Ｔ Ｅ Ｒ 法国总部安装。
国际热核计划开始启动
布鲁塞尔 ５月 ２ ４日电经过 ４年多谈判 ， 加国际热核聚变实验反应堆（Ｔ Ｒ ￣ 目的欧 参 ＩＥ ） ． 盟 、 国、 美 中国 、 日本 、 国 、 韩 俄罗 斯 和 印度 ７方代 表 ２ ４日在 欧盟 总 部草 签 了一 系列 相关 合 作协
议 ， 志着 这项 旨在 开发 新 能源 的宏 伟 计划 开 始启 动 。 标
载 自（ｅ ｄ 国公 众科技 网） ０ ６—０ —１ ２０ ５ ９
德 国一先进太 阳能发电厂将并 网发 电
柏 林 ５月 ２ ４日电一 座 先进 的太 阳能发 电场将 于 ２ ４日在 德 国东 部 博 尔 纳 市 并 网发 电 ， 运
行 后 可 以满 足 １ ０ ８ ０个 家庭 的用 电量 。 该发 电 厂经 理 汉斯 一耶尔 格 ・ 科赫 说 ， 是世 界 上最 先 进 的太 阳 能发 电厂 之 一 ， 装 机 容 这 总
建设 ， ２ 年用于操作实验。这一项 目总花费预计约为 １０亿美元 ， 后 ０ ０ 欧盟承担 ５ ％的费用 ， ０ 其余 ６ 方分别承担 １ ％， ０ 超出预计总花费 １ ％的费用将用于支付建设过程 中由于物价等因素 ０
造成 的预算超支。此外 ， 参与各方完全平等地享有项 目的所有科研成果 和知识产权 。 代表中国草签协议 的中国科技部副部长刘燕华在接受记者采访 时说 ， 聚变能源具有资源 无穷尽性、 环境可接受性和经济竞争性 ， 目前认识到 的可以最终解决人类 能源和环境问题的 是
量为 ３ ４ ＭＷ 。所有 太 阳能发 电设 备 上共 有 超过 １０万 个 太 阳 能 电 池 板 ， ．４ ５ 每个 电池 板 能 产 生 半 伏 电压 ， 当于普 通 电池 的三 分 之一 。设 备 由计 算 机控 制 ， 随 时 调 整 角 度 ， 大 限度 地 接 相 能 最 受光 照 ， 使设 备 的效 率 提高 了 ３ ％。 这 ０ 根 据 德 国太 阳 能工业 协 会 的数 据 ， 目前 为止 ， 国太 阳能 发 电行 业 共 有 ４万 从业 人 员 ， 到 德 到 ２２ ０ ０年预 计将 增 加 到 ２ ０万人 。德 国 已经安 装 的太 阳能 发 电设 备 超 过 ５ ０万 座 ， 中 ９ ％ 其 ５
《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织的协
《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织的协定》信息和知识产权附件（翻译稿）第一条对象和定义一、本附件涵盖协定执行中信息和可保护对象相关知识产权的传播、交流、使用和保护。
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国际热核聚变实验反应堆计划（International Thermonuclear Experimental Reactor，简称ITER）与国际空间站、欧洲加速器、人类基因组计划一样，是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。
其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变来
获取丰富的能源。
1985年，由美苏首脑提出了设计和建造国际热核聚变实验堆ITER的倡议；也被称为“人造太阳”计划。
ITER的投资和建设规模之庞大，交叉学科种类之多，实验设备之复杂，都决定了它必须由多国合力完成。
该计划约需耗时35年，耗资100亿美元，涉及领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、纳
米材料等多种学科，它的最终选址一直是参与国竞争的焦点。
先后有西班牙、法国、日本和加拿大4个国家提出申请将实验堆建在本国，日本
和法国最终入围，加拿大则因没有入围而于2003年12月23日宣布因缺乏资金退出。
美国因自认为在核聚变技术上领先其他国家，曾于1999年宣布退出，后又因国内热核聚变研究进展缓慢，担心被ITER甩下，于2003年2月18日重新加入。
中国也在同
日正式入盟。
2005年6月28日，在计划提出20年，选址耗时18年后，ITER的建设地点终于花落法国的卡达拉舍，它将成为世界第一个产出能量大于输入能量的核聚变装置，为
制造真正的反应堆作准备。
合作承担ITER计划的7个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国，这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家，覆盖的人口接近全球一半。
为建
设ITER，各参与方专门协商组建了一个独立的国际组织，各国政府首脑在过去几年中都采取不同方式对参加ITER计划作出过正式表态。
这些都是国际科技合作史上前所未有的，充分显示了各国政府和科技界对该计划的高度重视。
ITER计划的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用聚变能，从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程。
可控核聚变简介
核能包括裂变能和聚变能两种主要形式。
裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量，目前的核电站都是采用裂变方式获取电能。
因为裂变需要的铀等重金
属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，
这些因素限制了裂变能的发展。
另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。
核
聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。
如果说重原子核在中子打击下分裂放出的“裂变能”是当今核电站及原子弹能量的
来源，则两个轻原子核聚合反应放出“核聚变能”就是宇宙间所有恒星（包括太阳）
释放光和热及氢弹的能源。
自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了50亿年。
氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，一公升海水里
提取出的氘，在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量；如果全部
用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染
的氦。
理论上，只需要1千克氘和10千克锂，就能以1000兆瓦的功率发电1天——或者你更愿意烧上1万吨煤？即使考虑运营成本、打上很多折扣，核聚变的能量产出也非常
可观。
一旦实用化，人们可以完全不必担忧“几百年里石油会用光”之类的事。
而且
石油的分布太不均匀，国际上很多麻烦由此而起，人们如果不再依赖它，也许会相处
得和睦些。
另外，由于核聚变需要极高温度，一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。
也就是说，聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切
尔诺贝利核（裂变）电站的事故，它是安全的。
因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。
受控热核聚变能的大规模实现将从根本上解决人类社会的能源问题。