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　　兩瓶水，再加上兩塊拳頭大小的物質(zhì)，就可以滿足一個(gè)4口之家全年的用電，這并不是異想天開。
 
　　正在建造之中的國際熱核聚變反應(yīng)堆ITER，即所謂的“人造太陽”，就可以使這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。ITER明年將在法國南部卡達(dá)拉什開始安裝，預(yù)計(jì)2014年完成。完成后供科學(xué)家研究現(xiàn)實(shí)條件下的核聚變可能，以解決未來能源問題。

　　迄今，核能一直采用裂變技術(shù)，而熱核反應(yīng)堆是將氘和氚在熱隔離的條件下置入磁場，并將其加熱到1億攝氏度，相當(dāng)于太陽內(nèi)部的溫度。這時(shí)，磁場讓等離子體無接觸擺動(dòng)，在這一溫度下，氫離子熔化成氦，釋放出巨大能量。如果不出差錯(cuò)，1克氫可以提供相當(dāng)于11噸煤炭所提供的能量。

　　在開車前往格拉夫斯瓦特的德國馬普等離子研究所的路上，只見繁忙的聯(lián)邦公路上，來往車輛川流不息。貝克教授就像在給他的學(xué)生講課一樣，一直喋喋不休地說著ITER的故事。我嫌貝克說得太多，可他卻說，這是為了不讓我犯困和打瞌睡。無奈，一路上我只好繼續(xù)聽著他的嘮叨。

　　其實(shí)，核聚變?cè)砜茖W(xué)家早已知道，只是試驗(yàn)設(shè)備所“吃”進(jìn)去的能量比釋放的能量還要高。例如從英國對(duì)托克馬克JET試驗(yàn)的情況看，試驗(yàn)時(shí)曾獲得65％的能量，但這一釋放時(shí)間僅持續(xù)了2秒。從理論上說，ITER可以提供10倍于所吃進(jìn)的能量，約500兆瓦，相當(dāng)于一座小型發(fā)電站的發(fā)電功率。

　　科學(xué)家認(rèn)為，從技術(shù)上講完全有能力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，問題是設(shè)備運(yùn)行持續(xù)時(shí)間，這取決于耐高溫材料。由于目前沒有能夠耐如此高溫的材料。因此，目前材料科學(xué)家必須尋找這類材料。預(yù)計(jì)，采用ITER進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)間為35年，也就是說，至2050年用熱核聚變技術(shù)發(fā)電恐怕還有一定的難度和風(fēng)險(xiǎn)。

　　由于路上車輛太多，加上到處限速，200公里的路程用了將近6個(gè)小時(shí)。等我們抵達(dá)研究所時(shí)，已經(jīng)晚了近一個(gè)小時(shí)。還好，先到的人正在大廳聽講解，并沒有耽誤參觀的時(shí)間。反正有貝克在，我心里不慌。

　　德國馬普格拉夫斯瓦特等離子研究所開發(fā)的“螺旋石”7―A利用仿星器原理于1980年首次進(jìn)行過演示，比南部佳欽1988―2002年建造的“先進(jìn)仿星器”螺旋石7―AS更先進(jìn)，在磁場方面作了改進(jìn)，45個(gè)3維繞組采用了模塊式結(jié)構(gòu)。

　　無論是7―A，還是7―AS，他們?cè)囼?yàn)所提供的理論依據(jù)都是為了建造更先進(jìn)的7―X，即正在格拉夫斯瓦特研究所安裝的最新仿星器，它也是ITER計(jì)劃的重要組成部分之一。螺旋石7―X采用鈮鈦合金導(dǎo)線作為線圈材料，由200根超導(dǎo)線材束成電纜，其外用強(qiáng)化鋁合金冷凝管中的液態(tài)氦冷卻到4K。整個(gè)裝置所用超導(dǎo)線長達(dá)60公里。螺旋石7X仿星器呈環(huán)形，高4米，直徑15米，重55噸，磁場強(qiáng)度3特拉斯，等離子體容器的最大半徑5.5米，最小為0.53米。全部投資近4億歐元。另外，根據(jù)分工，卡爾斯魯厄研究中心提供設(shè)備微波加熱部分，于利希研究中心提供設(shè)備診斷部分。目前，為解決材料問題，科學(xué)家正在對(duì)等離子容器內(nèi)部所使用材料進(jìn)行緊張?jiān)囼?yàn)，因?yàn)榈入x子富能粒子會(huì)使容器壁上的顆粒掉入等離子體，影響質(zhì)量。此外，如果容器壁受到侵蝕，可導(dǎo)致材料特性改變。新材料還包括裝置特殊部位所使用的材料和涂層，如碳纖維增強(qiáng)碳材，耐高溫，熱導(dǎo)和防腐蝕等材料。

　　受控核聚變可以改變?nèi)祟愰L期依賴化石能源資源的狀況，對(duì)德國來說尤為重要，因?yàn)榈聡鴮⒃?0年后關(guān)閉現(xiàn)有核電站。但是，據(jù)稱下一屆新政府將有可能延長現(xiàn)有核電站的使用期，采取多種能源并存的能源政策，一如既往地支持受控核聚變研究。

　　目前，環(huán)保主義者認(rèn)為，核聚變也會(huì)對(duì)環(huán)境造成放射污染，但I(xiàn)TER參與者認(rèn)為，核聚變輻射遠(yuǎn)低于核裂變反應(yīng)的輻射。ITER反應(yīng)堆100年的核廢料也不如一座熱電廠的廢料。一旦ITER發(fā)生事故，損壞的只是昂貴的試驗(yàn)設(shè)備，不會(huì)給環(huán)境造成污染。

信息來源：科技日?qǐng)?bào)