随着能源革命的发展，能源消费的增长多年来一直在增加。全球消费的增长需要探索新的、更高效和可持续的能源选择。在此背景下， 核聚变 它被视为具有巨大能源生产潜力的替代方案。然而，由于巨大的技术挑战，目前它还没有在工业层面上存在。开发这项技术的最先进的努力之一是 国际热核实验堆项目 （国际热核实验反应堆），一项旨在证明核聚变可行性的国际计划。
在本文中，我们将解释 ITER 计划的组成、其主要目标是什么以及有关其发展的最新消息。
什么是ITER
El 国际热核实验堆 它是世界上最大、最复杂的科学项目之一。它是一个实验性核聚变反应堆，旨在复制发生在核聚变反应堆中的过程。 太阳和其他恒星的内部，其中氢原子的聚变产生能量。在国际热核聚变实验堆（ITER）这样的反应堆中，聚变反应在受控环境中进行，使用极端的材料和温度，试图模仿太阳核心的条件，产生大量的能量。
核聚变包括结合两个轻原子，通常 氘 y 氚，形成较重的物质（氦）并在此过程中释放大量能量。这种能量比通过核裂变获得的能量要大得多，核裂变是目前常规核电站所使用的过程。 ITER 使用磁约束系统 通过一种称为“托卡马克”的装置。该反应堆的形状像一个环形线圈（甜甜圈），并使用强大的超导磁体来集中聚变反应所需的热等离子体，而不会与反应堆的壁接触。
ITER项目面临的巨大技术挑战之一是温度达到约 一亿摄氏度，大约比太阳核心的温度高10倍，这个温度水平是在受控条件下聚变氢同位素所必需的。 ITER 的目标是证明核聚变不仅是可能的，而且还可以成为未来商业上可行的能源。
通过核聚变产生的能量实际上可以 取之不尽，因为主要燃料氘和氚相对丰富。氘可以从海水中提取，而氚可以从地球上也常见的材料锂中提取。
ITER，卡达拉奇和西班牙
ITER正在建设中 卡达拉什 (Cadarache)，位于法国南部，一个在核研究方面具有悠久历史的研究中心。自启动以来，这个庞大的项目已经得到了欧盟、美国、中国、印度、日本、俄罗斯和韩国等35个国家的合作。
其建设的初始预算约为 5.000 亿欧元，但随着项目的进展，这些数字可能会大幅增加。预计ITER的建设将需要10年左右的时间，其运行将至少再延长20年。在此期间，主要目标将是证明可以创建一个 大型聚变发电厂，能够产生比消耗更多的能量。
西班牙在ITER项目中也发挥着重要作用。自 2007 年以来， 欧洲融合机构总部 位于巴塞罗那，参与该项目的欧洲工程师、科学家和管理人员之间协调了大部分工作。 西班牙积极参与先进材料研发 除了合作设计远程操纵系统和先进的诊断技术以监测和控制托卡马克的运行之外，还针对反应堆进行了合作。
核聚变的优点
核聚变的发展有几个优点，使其成为非常有吸引力的能源选择：
- 温室气体零排放：与化石燃料不同，聚变发电厂在运行过程中不会向大气中排放二氧化碳或污染物。
- 安全：核聚变不会带来与核裂变相同的风险。如果反应堆发生故障，反应会自然停止，不会产生像裂变工厂那样的灾难性后果。
- 燃料充足：如前所述，氘可以很容易地从海水中获得，氚可以从锂中产生，从而确保燃料的几乎无限的供应。
- 减少放射性废物的产生：虽然核聚变产生一些废物，但比裂变产生的废物要小得多，危险性也小得多。聚变废物在几十年内变得无害，而裂变废物可以在数千年内保持放射性。
最新消息和技术进步
近年来，ITER已经到了关键阶段。 2012年，它获得了法国当局的建造许可证，并于2014年开始了反应堆关键零部件的组装工作。这些物资已根据参与国对该项目的贡献进行分配。
ITER 近期历史上最重要的里程碑之一是开始组装 2020年机芯。该组装将持续大约五年，第一个等离子体（反应堆投入运行的阶段）预计将在 2025年。尽管第一个等离子体的寿命很短，并且其主要目标是证明磁体正常工作，但它标志着验证大规模聚变概念的重要一步。
要解决的主要挑战之一是放射性气体的管理 氚，它是在聚变反应过程中产生的。 ITER 正在研究安全控制和限制这种材料的方法。
除了反应堆建设方面取得进展外，世界各地的科学家和研究小组还在其他关键方面开展工作，以确保 ITER 的成功。他们正在发展 更好的诊断和操作程序 控制等离子体的稳定性，以及反应堆内壁的新材料，可以承受聚变产生的极端条件。
未来二十年，核聚变的技术和商业可行性仍将处于评估阶段，但初步结果令人鼓舞。专家们已经相信，ITER 可能是迈向以核聚变为主导的能源未来的第一步，一些人预测， 商业能源生产 从这个来源来看，到 2050 年左右就有可能实现。
ITER代表了核聚变能源作为当今世界能源和环境挑战的长期解决方案的最佳希望。