国际热核聚变实验堆(ITER)项目进展 - 世界最大脉冲超导电磁体系统完成全部组件建造 被ITER组织称为"里程碑式成就" 标志着可控核聚变能源实现关键突破 [1] - 电磁心脏系统包含中心螺线管(高18米 直径4.25米 磁场强度13特斯拉)和六个环形极向场磁体(直径9-25米) 总重近3000吨 [2] - 中国参与制造环形极向场磁体 中科院合肥研究院研制磁体馈线系统(ITER磁体"生命线") [3] 技术原理与性能参数 - 采用托卡马克装置模拟太阳核聚变 将氢同位素结合成氦释放能量 燃料来自海水且无长期放射性废物 [2] - 运行时可实现10倍能量增益：输入50兆瓦加热功率产生500兆瓦聚变功率 [2] - 中心螺线管磁场强度达地球磁场28万倍 结构强度相当于航天飞机发射推力的两倍 [2] 国际合作与项目规模 - 全球30多国参与 由欧盟/中国/美国/日本/韩国/印度/俄罗斯共同资助 使用超导线材超10万公里 [2][3] - 1985年倡议启动 2006年签署条约 2020年进入重大工程安装阶段 被视为跨国科技合作典范 [3] - 数千名科学家在三大洲数百家工厂协作 突破地缘政治限制维持合作框架 [3] 商业化发展动态 - 过去5年私营企业对聚变能源研发投资激增 30家企业预测商业化时间介于2028-2040年 [4] - 技术路径差异导致商业化时间预测跨度大 需解决基础工程问题 [4] - 英国学者指出全球协同研发态势令人振奋 不同于以往个别国家单独研究模式 [4]

文章核心观点 国际热核聚变实验堆（ITER）组织宣布“人造太阳”完成脉冲超导电磁体系统全部组件建造，标志人类向可控核聚变能源迈出关键一步，该项目是国际合作典范且商业化前景可期但时间难以精确预测 [1] 探索可控核聚变 - ITER是托卡马克装置，旨在探索可控核聚变技术商业化可行性，由多国共同资助，聚变原理与太阳相同，不产生长期放射性废物且燃料海水含量丰富 [1] - ITER系统运转时先注入氘氚混合气体形成等离子体，用磁体控制，加热到1.5亿摄氏度实现聚变，全面运行时预计输入50兆瓦加热功率产生500兆瓦聚变功率 [2] - 新建成脉冲磁体系统是托卡马克装置“电磁心脏”，由中心螺线管和六个环形极向场磁体协同工作，完整组装后重量接近3000吨 [2] 全球合作树立典范 - ITER是全球最大、最复杂科技合作项目之一，被视为国际合作应对全球挑战典范，多国持续合作，数千名科学家和工程师参与，磁体超导线材由6国9家工厂生产 [3] - ITER磁体馈线系统由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制，该所承担众多采购包，占中国承担任务大部分 [3] - 成员国以建造和供应部件承担建设成本，推动创新积累知识构建全球聚变供应链，所有成员国均可获100%知识产权 [4] 商业化前景可期 - 过去5年私营企业对聚变能源研发投资激增，2023年ITER理事会鼓励成员国与私营部门合作，2024年启动相关项目并举办研讨会 [4] - 目前聚变能源商业化预测差异大，30家私营企业代表给出时间从2028年到2040年不等，因技术路径不同且需解决基础工程问题，时间难以精确预测 [4][5]

核聚变行业现状 - 核聚变被称为"人造太阳"，模拟太阳内部能量释放机制，需在极端条件下将轻原子核聚合并释放巨大能量 [1] - 核聚变研究需要集成人类在材料、工程和控制领域的最高技术成就，难度超越现有认知与经验边界 [1] - ITER项目汇聚全球35个国家资源，中国EAST装置与ITER深度联动，覆盖70个国家和地区、150余家科研机构 [2] - 中国环流三号2023年底面向全球开放，2024年首轮国际联合实验吸引17家全球机构参与 [2] AI赋能核聚变研发 - AI在处理核聚变复杂数据、精准预测、智能控制等方面展现强大优越性 [3] - 等离子体数据分析从"至少数小时建模"提升至"毫秒级求解"，并能实时预测趋势 [3] - AI模型实现提前300毫秒预测，有效避免等离子体不稳定导致的反应中断 [3] - 语言大模型整合聚变专业知识、专家经验和试验记录，构建跨领域知识中枢 [3] 生态融合与协作 - AI与聚变融合将打通数据壁垒，深化互补性资源整合，降低研发风险 [3] - 开源生态模式在AI领域已验证其有效性，同样适用于核聚变领域 [2] - 生态共建成为加速可控核聚变商业化的核心动力，需开放协作、高效数据流通和长期投入 [4]