美国的工程师正准备将世界上最强大的磁铁的第一部分运往法国，它将在那里为一个最先进的核聚变反应堆提供动力。
这颗磁铁被称为中央螺线管，它将构成世界上最大的聚变反应堆ITER的心脏，ITER在拉丁语中是“方式”的意思。这项国际实验涉及35个国家，旨在证明持续核聚变产生能源的可行性。在核聚变中，较小的原子被融合成较大的原子——这种反应会释放出巨大的能量。
当完全组装,中央电磁将59英尺(18米)高,14英尺(4.3米)宽,并将能产生一个磁场测量13特斯拉——大约比地球磁场强280000倍,使其足以提升整个航空母舰,重约100000吨(90700公吨)。
制造这种磁铁的通用原子公司(General Atomics)工程和项目主管约翰·史密斯(John Smith)告诉趣味科学网站(Live Science):“中央螺线管是迄今为止建造的最大、最强大的脉冲电磁铁。”
中央电磁
中央螺线管由六个独立的模块组成，它们将被堆放在ITER反应堆的中心。整个磁铁将有四层楼那么高，重1000吨(907公吨)。
每个单独的模块本质上是一个大线圈，包含约3.5英里(5.6公里)的钢护套铌锡超导电缆。然后模块在一个大熔炉中进行几周的热处理，以进一步提高其导电性，之后电缆被绝缘，线圈被包裹成最终的形状。
根据法拉第感应定律，通过导线的电流产生垂直于导线的磁场。当导线盘绕成圆圈时，电流就会产生一个圆形磁场，每个线圈都会增强磁场的强度。螺线管就是通过多次盘绕导线而形成的。螺线管最简单的版本是一个经典的课堂实验，学生们用铁丝绕在钉子上，把钉子固定在电池上。当电池打开时，线圈就能夹起回形针。
然而，中央螺线管的大小和超导性质意味着更多的电流可以通过它，使其产生比以往任何东西都更强的磁场。
ITER的心
中央的螺线管是ITER反应堆的“跳动的心脏”，因为它可以让科学家控制通常不稳定的核聚变反应物。
ITER的设计目的是将少量蒸发的氘和氚(它们都是氢的同位素——或者是同一种元素的不同原子质量)释放到一个被称为托卡马克(tokamak)的环形真空室中。托卡马克对这些同位素进行过热，剥离原子的电子，将气体转化为等离子体。这种超高温等离子体将达到2.7亿华氏度(1.5亿摄氏度)，比太阳核心还要热10倍。在这个温度下，原子发生聚变，释放出大量的能量，这些能量可以通过加热水和产生蒸汽来驱动涡轮机来发电。
早在20世纪50年代，几个托卡马克反应堆就已经实现了核聚变，但每次只持续几秒钟。为了使核聚变成为发电的一种可行选择，这种反应必须保持恒定的速率，并且产生的能量比产生的要少。
持续核聚变的最大障碍之一是控制和控制反应堆内灼热的等离子体。
这就是中央螺线管发挥作用的地方。理论上，今天刚刚在百度搜素198彩注册，发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金，真的假的呢？，它产生的强大磁场将把等离子体固定在托卡马克内部，并保持反应，史密斯说。
在移动中
第一个中央螺线管模块，花了5年多的时间建造，终于准备好被运送到法国的ITER站点。
史密斯说，工程师们正在单独建造和运输每个模块，因为整个磁铁太大，无法安全运输。他补充说，这些模块还会单独构建，以备需要更换时使用。
该模块的旅程将从公路开始。它将通过一台巨大的24轴拖拉机从通用原子公司的圣地亚哥基地转移到休斯顿的一个港口。巨型磁铁将于7月初从那里运往法国马赛，8月底到达那里，然后再通过公路运往ITER设施。
其余五个模块和一个额外的备份模块在未来几年内完成时将遵循相同的路线，今天刚刚在百度搜素198彩注册，发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金，真的假的呢？，Smith说。
国际合作
包括整个欧盟、英国、瑞士、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国在内的35个参与国都对这个项目做出了贡献，设计和生产了超过100万个独立反应堆组件中的一部分。
据工程师们说，中央螺管是美国贡献最大的几个项目，约占ITER总成本的9%。史密斯说，198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王，经过他对198彩票平台的考察，现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。，通用原子公司正在开发更多的技术和组件，以帮助等离子体操纵，其他美国公司和大学正在提供冷却和排气系统、诊断、仪器和控制。
尽管新冠肺炎大流行对此类大型项目造成了影响，但ITER的建设仍有望在2025年前完成，目前已完成75%左右。Smith说，全面的核聚变反应最早要到2035年才会发生。
为什么核聚变如此重要?
持续的核聚变可以为无限的可再生能源打开大门，这将减少化石燃料燃烧造成的碳排放，从而导致气候变化。
“核聚变是大规模无碳能源生产的少数潜在选择之一，”史密斯说。“它提供了一种安全、清洁、随时可用的资源，不会产生排放或长期使用的废物。”
为了阻止——甚至减缓——地球的变暖，风能、太阳能、潮汐和其他可再生能源系统必须在ITER聚变第一个原子之前大规模扩大。但是由于它们的能量输出的可变性(例如，风力涡轮机只有在有风的时候才能工作)，我们仍然必须依靠化石燃料来确保电网提供可靠的电力供应，史密斯说。
因此，尽快实现持续的核聚变以及在世界各地复制这种技术是至关重要的。
“ITER是朝着这个方向迈出的重要一步，它将展示核聚变发电厂的物理和技术，”史密斯说。
