“人造太陽”的大磁鐵如何？耗時數年研制，磁力可將航母吸離地面

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或許你也聽說過“人造太陽”，這一裝置可是如今科研界的“香餑餑”，因為它是人類實現可控核聚變的關鍵。

人造太陽如今是科學界的香餑餑

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但想要將其制造出來可沒有那么容易，其中各個裝置的技術含量都超乎想象，比如位于其中心的“大磁鐵”，人們耗時數年研制，才讓其順利誕生，據悉它的磁力甚至可將航母吸離地面。

那么，“人造太陽”這一裝置到底是什么？它的“大磁鐵”真的有那么強嗎？如果未來“人造太陽”真的能順利誕生并在正常運行，又將會給人類世界帶來什么樣的影響呢？

備受關注的“人造太陽”

人們在研究太陽的過程中，發現太陽就像是一個純天然的核反應堆，能夠不斷通過核聚變的方式產生能量。在這個過程當中，不僅不會產生什么有害的物質，損耗也相對較少。

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太陽是一個純天然的核反應堆

在這種情況下，人們決定開始向太陽學習，借鑒它制造能量的方法，在地球上建造出“人造太陽”，讓其能源源不斷的為我們提供能源。這個裝置名為國際熱核實驗反應堆，簡稱ITER，位于法國南部。

ITER位于法國南部

根據資料來看，這一裝置計劃用氘和氚的混合物作為原材料，然后進行聚變。這主要是因為這樣的組合不僅能釋放出超高的能量，氘元素在自然界當中的儲量還非常大。

資料顯示氘在地球海洋中天然豐度，在所有6420個氫原子中含有約一個氘原子（見重水）。因此，氘約占海洋中所有天然氫的0.0156%（按質量計0.0312%），而質子占99.98%以上。

氘在地球上的天然豐度比較高

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可是想讓核聚變在人們的掌控下收放自如并不容易，首先氣體的溫度就必須能達到1億度以上。當溫度達到這個限值的時候，就會出現許多自由帶電粒子構成的等離子體。

這樣，是否就意味著完成了呢？

并不是，因為等離子體難以被容器約束，所以它們可能會逃逸或者飛散，而一旦它們逃逸，我們之前的“燒開水”做法都將失去作用。因此，不僅要將溫度加熱到超高的閾值，人們還要將高溫等離子體“關起來”，將它約束起來，最終讓其為我們所用。

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很顯然，正常的容器是無法約束等離子體的，所以人們就想到使用具備比和磁力線的磁場，來為它們量身打造一座“監獄”，大家將其稱為“磁籠”。這個磁籠約束能力越強，就意味著等離子體的損失會越小，從而讓高溫可以維持，核聚變反應能夠穩定進行。

簡單來說，這種裝置就是借助封閉性磁場容器，從而創造出和汽車內部輪胎十分相似的傳輸模型。當我們讓其通電以后，其內部就會出現規模較大的螺旋型磁場，從而帶動核粒子運動。此時溫度再達到預期的話，這些粒子就能發生核聚變反應。

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借助這一裝置，可以讓其中的粒子發生聚變反應

由此可見，提升溫度是第一難題，防止等離子體逃逸并且讓溫度得以維持是第二個難題。而在第二個難題當中，創造“磁籠”的磁體就是關鍵所在。

它的大磁鐵到底有多強？

不難看出，人造太陽裝置的核心就是中央電磁閥磁鐵，因為它既能啟動等離子體電流，又能在這一裝置運行的過程中驅動和塑造等離子體。根據資料來看，ITER的中央電磁閥是由美國負責設計、研發的，其中的導體則來源于日本。

人造太陽的核心裝置是中央電磁閥磁鐵

由于人造太陽裝置的體格非常大，所以處在它核心的中央電磁閥也被分成了六個獨立制造的模塊，人們將六個模塊分別完成之后，才會開始組裝。從公布的相關照片來看，這個“大磁鐵”的每一個模塊都大的驚人，單個的重量都在100噸以上。

這就意味著，如果人們把它組裝完成的話，整個中央電磁閥磁鐵的重量將達到1000噸左右。此外，這個大家伙不僅個頭大，能夠提供的磁場還能達到13特斯拉，除此之外，還能感應到15萬安倍的等離子體電流。

中央電磁閥磁鐵能夠提供超強的磁場，就像是太陽的迷你版一樣

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從前，人們從未制造過這種功率和脈沖的超導磁體，所以它對于人類來說是具有重大意義的，標志著我們的科技更進一步。

資料顯示，根據目前的數值預算這一中央電磁閥可以將航空母艦抬出水面，并且其支撐結構的尺寸可以承受相當于航天飛機升空時推力兩倍的力。

由此可見，將航母“吸離地面”這種說法并不算夸張，而是真實存在的，它的磁力確實恐怖。只不過，人們并不會真的用這塊大磁鐵去做這種嘗試，因為它只有在“人造太陽”裝置當中，才能發揮出自己最大的優勢。

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它的磁力甚至能夠將航母吸起來，非常的恐怖

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當這個磁鐵組裝完成，并且和裝置當中的其他部件完美融合，構成ITER托卡馬克的時候，“人造太陽”的“光芒”就將正式造福人類。到那時，我們不必再為能源不足和環境污染發愁了，畢竟這家伙不僅可以瘋狂的發電，還不會產生溫室氣體或者長效放射性廢物。

對此通用原子工程和項目總監約翰·史密斯（John Smith）強調，“它的制造是有史以來規模最大，最復雜和最苛刻的磁鐵項目之一。我們都感到有責任，從事一項有可能改變世界的工作。”

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制造中央電磁閥磁鐵的美國團隊

不論是制造者還是等待ITER成功建成的人，都對這個大磁鐵充滿了期待。當然，其實這本質上是對“無限能源”的向往。

實際上，這些年不止世界各國在合作建造“人造太陽”，我國也在努力進行自主研發。

人人都在“種太陽”

當我們回顧人類能源史，就會發現在能源更迭當中占得先機的人，才能掌握發展的主動權。不論是木材、煤炭還是石油，古往今來，人們為了爭奪能源總是打的頭破血流。

人類過去總是會為了爭奪能源而打仗

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這也是為什么，如今世界各國都在牟足勁兒研究可控核聚變，希望能夠率先創造出可以用來發電的“人造太陽”，掌握發展的先機。

說到這兒，有人可能疑惑，這么來說ITER本身是無法發電的嗎？

的確，它確實不具備發電功能，從本質上來說它只是一個實驗裝置。但是它的存在卻十分關鍵，因為沒有人可能一口吃成胖子，所以我們必須要通過“實驗裝置”來不斷地分析驗證，最終讓它能夠完美的為人類服務。

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人造太陽目前不具備發電功能，它只是一個實驗裝置

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而我國也早早就注意到了在這一實驗的重要性，自主研制出了世界首個全超導托卡馬克核聚變裝置，它也被稱為“東方超環（EAST）”。根據資料來看，這一裝置在2006年就完成了建設并且實現了調試，一次性就獲得了成功。

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中國研制的東方超環的相關記錄

除了忙著自主研發以外，我們也參與了ITER這個國際項目，負責研發其中的部分部件。從最終交付的結果來看，我國承擔的研發任務都做到了100％合格和絕對國產化，產品質量更是沒得說。

為此ITER 組織總干事曾給予我國高度評價，表示“中國在采購包研發生產方面領先于各方”。

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這個真的是能源的未來。