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【國際核融合計畫組裝開始】
補發個國際核融合計畫(ITER)最新進度，就在昨天，這個由35國合作，耗資已經高達120億歐元的核融合試驗計畫已經開始組裝(六月時說說能源有發過其安裝基座的訊息)，法國總統也出面致詞祝賀，目標在五年後(2025)裝機完成，並開始第一次的電漿試驗，最快到2035有機會正式商轉，各界屏息以待！
▼有興趣可以看計畫長達三小時的直播影片
https://youtu.be/2-7GyVLKE6A
【核融合究竟快好了沒】
#ITER最新進度 #史上最大拼裝車
▋前行提要
核融合反應指兩個較輕的核種克服彼此之間的庫侖斥力、靠得足夠接近並融合成一顆新核種的過程。融合過程所損失的質量將轉換為龐大的能量(E=MC^2)。氘-氚核融合反應是核融合發電的最佳燃料，其無出其右的能量密度是極為理想的能量來源。數十年來，無數的研究人員和工程師都在探究如何駕馭這股能量。說說能源也曾經介紹過
https://reurl.cc/X69MG0
然而，要在地表上重現太陽內部的反應並非易事。地表上無法產生如太陽般的重力，科學家於是設計了一種能同時裝載燃料、外加強力磁場和升溫的裝置。這就是托卡馬克(Tokamak)，俄語"具有磁線圈的環形裝置"的縮寫。托卡馬克形狀從黎明期的甜甜圈設計，演變成蘋果般的環狀設計或是扭結型甜甜圈。前者代表是國際熱核融合實驗反應爐(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)，後者代表是德國的Wendelstein 7-X 仿星器(Stellarator)。
一個托卡馬克通常包含以下重要系統組件：真空容器(Vacuum Vessel)、容器內壁護甲(Blanket)、偏濾器(Divertor)、超導磁鐵(Magnets)、低溫恆溫器(Cryostat)和偵測器(Diagnostics)。磁拘束設計會確保氣態燃料激發至電漿態(俗稱點燃(ignition))時漂浮在容器內而不會物理性接觸到容器內壁。而如何以最小能量點燃、維持電漿形狀、輸出能量最大化，則是電漿物理研究的核心議題。儘管高溫電漿的輸出能量已經能大於點燃電漿的所需能量(輸入能量)，但達到實用化階段(輸出能量/輸入能量比例>=10)、且維持足夠長的時間仍是一個瓶頸。這個瓶頸即將由ITER突破。
ITER是個在國際核融合研究協議底下的巨型工程，建成後將會是世界上最大的磁約束電漿物理學實驗爐，爐子位於法國南部的卡達拉舍(Cadarache)附近。ITER的另一個工程目標是驗證大規模發電(無庸置疑的無碳排乾淨能源)的可行性。ITER預計製造超過攝氏10億度的氫電漿體，達成「輸出能量/輸入能量比例>=10」並產出約500 MW的核融合能量。
ITER將向世人證實核融合發電是個務實可行且非常安全的發電裝置，也會替未來世上的核融合電廠製造氚燃料。
▋ITER目前進度
2020年5月25日到27日三日間，約200名的工程團隊安裝了首個低溫恆溫器底座(cryostat base)(如附圖"The bottom cryostat")組件。這個低溫恆溫器底座--整個托卡馬克中單一最大也最重的組件--是底層構造的巨型金屬筒，將會承載反應爐其餘的零組件、諸如真空容器、巨型超導磁鐵和低溫恆溫系統，可說是ITER爐子的蓮花座。團隊會接著安裝低溫恆溫器的底部圓筒、來自南韓的真空容器組件、來自日本的環面磁線圈(toroidal field coils)和熱遮罩。建設團隊正戮力於讓主要組件於2021年底全數到位，以趕上2025年年底的完工期限。
然而就在2019年，COVID-19來襲。由於建造過程中、零組件必須在正確的時間送達施工現場，若強制中止將使佈及全球且數以百計的供應商和供應鏈分崩離析；故高層決定維持原建設步調，同時實施了一系列措施: 保持社交距離、洗手、戴口罩等。也讓約2000名白領員工改為遠端工作、現場員工數則從2500降為700名。
儘管如此，歐盟的真空容器組件的運送還是遭受了影響。機構長Bigot表示，目前每天最低開銷是一百萬歐元；他將於下個月和ITER委員會進行遠端視訊會議時就疫情相關事宜進行討論。屆時，他希望委員會會決定：追加預算以維持現步調，或是追加少一點的預算並展延一年。
▋技術困境
高能中子轟擊材料會導致材料劣化，這個特殊現象稱為輻射損傷。若輕水爐(沸水式)運行40年所產生的傷害是1,則商用核融合爐在整個服役週期內所產生的傷害將會是100左右。能抗輻射損傷、具低放射性、便宜又耐用的材料會是下一階段--DEMOnstration Power Station(DEMO,商用示範爐)--的主要挑戰。
ITER里程碑，來自於各個成員國家二三十年來的長期政策支持和各國科研人員的努力工作，ITER的所有技術果實自然也將由成員國間分享。儘管ITER計畫非我國國力能及，但是否該藉此反思一下，我國能源產業和科學研究是否存在任何十年期以上、且確切執行的長期政策呢？ 還是每四年畫個大餅後無疾而終呢？
▋參考資料
ITER官網
https://www.iter.org
Science 訪談報導主要聚焦近期COVID19影響
https://reurl.cc/oLq2RM
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下文為上方引用Science Insider訪談ITER計畫的報導翻譯節錄
▋疫情中的ITER
過去兩天，約200名的團隊小心翼翼地吊起冷卻基座(cryostat base)--相當於棒球內野大小、重如巨型檜木的大型鋼鐵圓盤--並放入托卡馬克底座。這個冷卻基座--整個托卡馬克中單一最大也最重的組件--是底層構造的巨型金屬環，將會承載反應爐其餘的零組件、諸如真空容器、巨型超導磁鐵和冷卻系統。建設團隊正戮力於讓主要組件於2021年底全數到位，以趕上2025年年底的完工期限。
ITER有好長一段時間僅止於人們心中的概念設計。ITER最初於80年代被提起，後於2007年在法國正式變成跨國計畫。參與成員包括中國、歐盟、印度、日本、南韓、俄羅斯及美國。該計畫原定於2016年完工，但時程表在2016年時由新任機構長官General Bernard Bigot延後至2025年末(並追加了預算)。
然而在2019年建設進度接近70%時，COVID-19瘟疫來襲。由於建造過程涉及佈及全球且數以百計的供應商；後者被要求將零組件在正確的時間送達施工現場，若強制中止後再開將讓一切分崩離析。是故，和世界其他角落的科研設施不同，上層決定維持原建設步調，約2000名白領員工改為在家遠端工作，而現場員工則從2500降為700名。
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iter最新進度 在 Fw: [新聞] 國際熱核融合實驗爐起跑核心部件在中國開工建造 的推薦與評價
※ [本文轉錄自 nfsong 信箱]
作者: lomgray (lomgray) 看板: Gossiping
標題: [新聞] 國際熱核融合實驗爐起跑 核心部件在中國開工建造
時間: Mon Jun 11 18:38:30 2012
1.完整新聞標題/內文:
本報訊 （記者吳長鋒）日前，中科院合肥研究院等離子體所舉行國際熱核聚變實驗
堆計劃（ITER）校正場線圈生產線竣工暨線圈制造開工典禮。
據了解，ITER校正場超導磁體系統是ITER超導托卡馬克裝置中重要的部件之一，主
要用來補償縱場和極向場系統由於組裝和繞制所帶來的不可消除的磁場誤差。ITER校正
場線圈（CC）采用的是管內電纜超導導體（CICC）彎繞而成，整個設計、制造過程涉及
到機械、電磁、真空、低溫、電化學、計算機和電氣控制、焊接技術、無損檢測技術等
多個領域。其制造過程主要包括線圈的繞制、絕緣包繞、第1次真空壓力浸漬（VPI）、
繞組入盒並封焊、第2次VPI、接頭處理和接頭箱裝配等主要七大步驟。
位於合肥市蜀山經濟開發區的ITER校正場線圈生產車間約2300平方米，ITER校正場
線圈生產線的建成，標誌著整個采購包任務能夠依據ITER國際組和中國ITER中心的進度
計劃，順利全面展開第三階段的工作線圈工藝認證，能確保采購包任務按時交付。
2010年5月11日，中國ITER中心與ITER組織在ITER組織總部簽署了校正場線圈采購安
排協議。同年12月16日，中科院等離子體所與中國ITER中心簽訂ITER校正場線圈生產工
藝認證及首件線圈制造合同，正式承接了校正場線圈采購包的所有18個校正場線圈的10
0%（全部）制造任務。中科院等離子體所承接該項任務後，根據自主建設EAST裝置的經
驗和技術積累，迅速成立CC項目小組，自主創新研發，為CC采購包任務展開一系列的預
研工作，並參與研制了CC生產線所需的大量設備和工裝，目前用於CC線圈制造的各項工
藝已趨於成熟，為全面開展CC線圈的制造任務奠定了良好的基礎
注：
等離子體 = 電漿
反應堆 = 反應爐
聚變 = 融合
托卡馬克 = 托克馬克 = 磁環機
2.新聞連結:
https://tech.hexun.com.tw/2012-05-21/141591630.html
3.備註:
(一個人一天只能張貼一則新聞，被板主刪除或自刪也算額度內，超貼者劣文"請注意")
國際熱核融合實驗爐計劃（ITER）一共七個國家合作：美、俄、中、法、日、印、韓，智
慧財產權由七國分享、100億歐元費用也由七國承擔。
ITER的構型與中國現有的、也是世界唯一的全超導託卡馬克EAST裝置相同，只是尺寸放大。
因此中國參與或者領導了所有的核心子項目任務包括包層壁、線圈導體等12個任務，基本
涵蓋了ITER全部核心關鍵部件。
目前EAST能夠維持點火1000秒，溫度超過一億度，放電電流一百萬安，Q值超過1（即耗費
能源少於輸出能源）。ITER目標，不少於500秒點火，平均Q值大於5（輸出為輸入5倍）、
瞬時Q值達到10。ITER計畫在2015年建立核融合商用示範發電裝置。而當Q值可以安全平穩
來到30時，核融合就可以大規模商用了。
https://ppt.cc/qUu5 ITER效果圖
https://ppt.cc/iHFd 為EAST建造的加工機器人在加工ITER部件
https://ppt.cc/duf2 EAST中懸浮在空中的電漿
https://ppt.cc/xVYU EAST外觀
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 68.48.202.242
那當然，因為慣性約束鐳射核融合（ICF）跟第四代核武技術是相通的，
ITER的磁約束核融合則是完全和平的。
世界上不會有任何國家會把自己的最新慣性約束核融合技術與人分享。
目前世界上最高水準的慣性約束裝置是美國NIF國家點火裝置：
美國NIF 1.8 MJ 已建成
中國神光IV 1.5 MJ 計畫2020年建成
俄國ISKRA-6 0.3 MJ 計畫中，已經撥款
中國神光III 0.18MJ 已建成
英國武器中心 0.1 MJ 已建成
美國NOVA 0.04MJ 已建成
俄國ISKRA-5 0.03MJ 已建成
美國OMEGA 0.03MJ 已建成
日本ILE 0.015MJ已建成
※ 編輯: lomgray 來自: 68.48.202.242 (06/11 18:50)
新的東西是嚴格保密的
中國的技術同樣不會跟人分享
韓國人跑去中國只能用上一代的舊裝置
為什麼不分享？
這種慣性約束核融合除了能用於發電，更重要的意義是第四代核武器的基礎
1.第一代：原子彈是核裂變彈
確定擁有者美國、俄國、英國、法國、中國、印度、巴基斯坦、以色列
2.第二代：氫彈是核裂變加核融合,由小型原子彈引爆氫彈，威力驚人
可達億噸當量，例如蘇聯的「沙皇炸彈」，可以相當一億噸TNT炸藥。
擁有者美國、俄國、英國、法國、中國
3.第三代：中子彈（增強輻射彈）是一種特殊類型的小型氫彈。特點是
中子能量高、數量多、當量很小，體積小巧玲瓏只殺傷人員而不摧毀裝
備、建筑，不造成大面積污染，投放以後很快部隊就能進入爆區，最適
合殺滅坦克成員、碉堡、地下指揮部里的有生力量。西方曾經想像過當
蘇聯幾萬輛坦克向西歐推進時，中子彈投放，瞬間蘇聯的坦克洪流就停
止了，乘員身上看不到傷痕，但是全部死亡。
擁有者美國、俄國、法國、中國
4.第四代：清潔的核武器，產生很少的剩餘輻射，可以作為常規武器。
比如不使用原子彈（帶來核污染）點燃的氫彈，可能就需要使用上述
的雷射點火。這種清潔的氫彈的發展不受《全面禁止核試驗條約》的
限制，可以作“常規武器”使用，一旦製造成功將會完全改變大國作戰
的模式。
你看，為什麼美國人會要傻到教各位做第四代核武器？
※ 編輯: lomgray 來自: 68.48.202.242 (06/11 19:01)
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
※ 轉錄者: nfsong (36.224.30.186), 時間: 08/26/2012 11:02:16
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