七、为了能源，规模空前的国际大合作

“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”

1985年，作为结束冷战的标志性行动之一，苏联领导人戈尔巴乔夫和美国总统里根在日内瓦峰会上倡议，由美、苏、欧盟、日共同启动“国际热核聚变实验堆”计划。ITER计划的目标是建造一个可以控制的托卡马克核聚变实验堆，以便对未来聚变示范堆及商用聚变堆的物理和工程问题做深入探索。

法国的卡达拉舍市

最初，该计划仅确定由美、俄、欧盟、日四方参加，独立于联合国原子能委员会之外，总部分设美、日、欧盟三处。由于科学和技术条件还不成熟，四方科技人员于1996年提出的ITER初步设计很不合理，要求投资上百亿美元。1998年，美国出于政治原因及国内纷争，以加强基础研究为名，宣布退出ITER计划。欧盟、日、俄三方则继续坚持合作。2001年，欧盟、日、俄联合工作组完成ITER装置新的工程设计及主要部件研制，预计建造费用为50亿美元，建造期8～10年，运行期20年。其后，三方分别组织独立的审查，都认为设计合理，基本上可以接受。

2002年，欧盟、日、俄三方以电子设计自动化(EDA)，为基础开始协商ITER计划的国际协议及相应国际组织的建立，并表示欢迎中国与美国参加ITER计划。中国于2003年1月初宣布参加协商，美国在1月末由布什总统宣布重新参加ITER计划，韩国在2005年被接受参加ITER计划协商。以上六方于2005年6月签订协议，一致同意把ITER建在法国核技术研究中心，法国南部城市卡达拉舍市，从而结束了激烈的“选址大战”。印度于2006年加入ITER协商。最终，7个成员国政府于2006年5月25日草签建设ITER协定。

ITER总投资100亿美元

ITER投资总额为100亿美元，欧盟中的法国贡献50%，美、日、俄、中、韩、印各贡献约10%。根据协议，中国贡献中的70%以上由我国制造所约定的ITER部件折算，10%由我国派出所需合格人员折算，需支付国际组织的外汇不到2%。

作为聚变能实验堆，ITER要把上亿度、由氘氚组成的高温等离子体约束在体积达837立方米的“磁笼”中，产生50万千瓦的聚变功率，持续时间达500秒。50万千瓦热功率相当于一座小型热电站的水平。这将是人类第一次在地球上获得持续的、有大量核聚变反应的高温等离子体，产生接近电站规模的受控聚变能。中国的低温强磁场超导技术将为国际合作提供技术保证。

ITER的建设、运行和实验研究

ITER实验研究是人类发展聚变能的必要一步，有可能直接决定真正聚变示范电站的设计和建设，进而促进商用聚变电站的更快实现。(www.daowen.com)

ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克。其中心是高温氘氚等离子体环，其中存在15兆安的等离子体电流，核聚变反应功率达50万千瓦。包层外是巨大的环形真空室。下侧有偏滤器与真空室相连，可排出废气。真空室位于16个大型超导环向场线圈中。

环向超导磁体将产生5.3特斯拉的环向强磁场，是装置的关键部件之一，价值超过12亿美元。

研究人员正在试验

穿过环的中心是一个巨大的超导线圈筒，在环向场线圈外侧还布有6个大型环向超导线圈，即极向场线圈。中心螺管和极向场线圈的作用是产生等离子体电流，控制等离子体位形。

上述系统整个被罩在一个大的低温保温装置中，坐落于底座上，构成实验堆本体。整个体系还包括供电系统、氚工厂、供水系统、高真空系统、超导磁体及液氦低温系统等。ITER本体内所有可能的调整和维修都是通过远程控制的机器人或机械手完成。

国际核聚变堆超导磁体由中国承担

1998年等离子体物理研究所EAST工程立项之后，希望独立建造一个全超导的托卡马克装置。当时，外国同行不相信中国用2000万美元能完成这样的任务。国外研究者们曾以高傲的姿态谈论中国技术，私下里将中国的计划称为“Paper Work”。2003年中国加入ITER谈判时，国际方面专门派出一流的专家团对中国的核聚变研究能力做评估，参观组装部件和计划之后，外国专家团评价说，“中国有能力进行超导托卡马克的研究”。

现在中国承担整个任务的12个部分。在96个采购包中，核心部分主要是超导磁体技术、中子屏蔽技术、交直流变流器和高压设备。中国在这些部分都有自己的作为，分别承担：铌钛超导导体69%的项目、全部大型超导校正场磁体、全部超导馈线系统、40%的屏蔽块以及10%的第一壁材料、62%的变流器和全部高压设备等。我国首次在国际大型合作项目中承担如此多的核心技术研发。中国科学家在高科技领域显露出智慧和本领。

我们相信，通过国际社会通力合作，也许不用再等50年，人类将会真正降服核聚变这个魔鬼，制造出实用化“人造太阳”，使它在地球上冉冉升起，造福全人类。