中國測試全球最大核融合磁鐵：582噸「人造太陽」里程碑全解析

582噸超導磁鐵：關鍵規格

這個D形環向場線圈是專為核融合裝置建造的單一最大、最強力磁鐵。其關鍵規格如下：

• 重量： 582 公噸
• 尺寸： 長21公尺、寬12公尺、高3.3公尺
• 電流： 測試時穩定承載60千安培
• 儲能： 測試時每個線圈儲存6.03百萬焦耳
• 磁場強度： 約6.5特斯拉——約為醫院核磁共振儀的兩到四倍
• 等離子體約束： 設計用於約束加熱至超過攝氏1億度的等離子體——約為太陽核心溫度的六倍
• 使用壽命： 設計可承受約40,000次等離子體脈衝

未來總共將有16個此類D形線圈組裝在一起，形成BEST反應爐的環向磁場。

與ITER的比較

中國的TF磁鐵在兩個關鍵方面超越了國際熱核實驗反應爐（ITER）的同級組件：

• 體積： 是ITER之TF磁鐵體積的1.3倍
• 儲能： 儲能能量約為ITER同級磁鐵的三倍

然而，ITER作為一個整體機器仍然大得多（主半徑約6.2公尺，而BEST為3.6公尺）。BEST並非全尺寸的ITER競爭者——它的設計目標是在ITER之前，成為世界上最大的運轉中氘氚托卡馬克裝置，扮演中國現有EAST（先進超導托卡馬克實驗裝置）與規模更大的中國聚變工程實驗堆（CFETR）之間的橋樑。

第二項關鍵組件：中央螺線管

在TF磁鐵之外，一組中央螺線管（CS）模型線圈也通過了CRAFT計畫下的最終測試。該組件包含環向場磁鐵與中央螺線管線圈。中央螺線管扮演托卡馬克裝置的「點火器」角色——它對於感應並維持等離子體電流至關重要。ASIPP的研究人員表示，中央螺線管「直接決定了我們的核融合裝置能否啟動並持續運轉」。

六年自主研發歷程

這兩組磁鐵均是在中國「綜合性核融合技術研究設施」（CRAFT）計畫下開發，該設施是位於合肥的國家級大科學裝置。關鍵細節：

• 開發歷時約六年
• 磁鐵使用了完全自製的超導材料、結構設計與製造工藝——所有核心技術均達到100%國產化
• CRAFT設施的建立目的，正是為了在元件安裝至BEST反應爐之前，開發並測試全尺寸的核融合反應爐組件

時間表：BEST反應爐與融合發電目標

中國為其核融合計畫制定了積極的時間表：

• BEST反應爐建造： 於2023年6月30日動工，預計於2027年底前完工
• 首次等離子體： 預計在2027年底達成
• 首次融合發電： 中國目標在2030年左右展示核融合產生的電力——通常被描述為點亮「第一盞核融合發電燈泡」
• BEST之後： 規模更大的中國聚變工程實驗堆（CFETR，亦稱CFEDR）預計在2030年左右投入運轉，而併入電網的商業核融合電廠則鎖定在更後期的數十年內實現

根據《經濟學人》的分析，這套時間表使中國在追求融合能源的道路上，大約領先其他國家十年。