一個橫越大西洋的大型磁體使美國最雄心勃勃的核融合項目更接近現實。美國能源部的普林斯頓等離子體物理實驗室最近收到其升級版球形託卡馬克的中央磁體組件，這是一個旨在測試未來電廠技術的緊湊型核融合系統。此次交付標誌著該設備恢復運作的重要里程碑。工程師們現在進入最後的組裝階段，預計將於 2027 年恢復實驗。該組件由西班牙 Elytt Energy 公司製造，從比爾巴鄂經貨運飛機運送到新澤西州，然後再通過平板卡車運送到普林斯頓。
該組件重達 23,000 磅，長約 20 英尺，是核融合設備中最重要的部分之一。實驗室的副主任兼項目主任 Dave Micheletti 稱此次到達為「確實是一個重要的時刻」。他表示，團隊將專注於完成組裝並為科學使用做好準備。
中央磁體組件的組裝將推進核融合技術的發展
中央磁體組件將兩個關鍵磁體系統結合成一個結構。環形場磁體生成主要的磁場以束縛等離子體。同時，歐姆加熱系統通過等離子體內驅動電流以提升温度並支持束縛。組裝過程需要複雜的製造工藝。技術人員使用玻璃纖維膠帶、樹脂和真空壓力浸漬技術將 36 根每根長 19 英尺的銅導體連接在一起。工程師隨後在結構周圍包裹額外的銅線圈以創建歐姆加熱系統。他們用絕緣樹脂封閉完成的組件，以承受苛刻的運行條件。
安裝後，這些磁體將在蘋果形狀的真空容器內創建兩個磁場配置，協同穩定並加熱核融合實驗所需的等離子體。
研究人員認為，球形託卡馬克相較於傳統設計可能具有優勢。其緊湊的形狀可能提高效率，同時降低建造和複製成本。升級系統將幫助科學家評估這種方法是否能夠支持未來的商業核融合電廠。該設備還支持更廣泛的國家目標。研究人員計劃收集運行數據，以訓練能夠改進核融合性能和控制策略的人工智能工具。實驗室的副主任 Jonathan Menard 表示，該設施將為進入該領域的科學家和工程師提供新的機會。
他鼓勵全球的研究人員利用該平台推進核融合科學。
工程師們已經使用重型起重機將磁體組件放置在核融合設備附近。在接下來的幾個月中，團隊將使結構直立，並準備安裝。工作人員將在組件周圍放置保護罩，然後將其放入設備內部。技術人員仍需連接數十個柔性總線組件、冷卻管線和內部系統。他們還將完成烘烤程序和調試測試，以驗證所有系統安全地協同運作。實驗室主任 Steven Cowley 表示，升級後的設備擁有其他地方無法提供的能力。
他指出，該項目可能在確定商業核融合研究的未來方向方面扮演重要角色。如果剩餘工作按計劃進行，升級後的設施可望於 2027 年開始實驗，為美國研究人員提供一個強大的新平台，以探索核融合能源的潛力。
