数十年磨一剑的里程碑

事情是这样的——核聚变长期以来被称为清洁能源的“圣杯”。这个想法很简单:在地球上复制驱动太阳的过程,你就拥有了几乎无限的清洁能源来源。然而,真正做到这一点呢?这是人类所面临的最复杂的工程挑战之一。而现在,一家韩国造船公司正处于实现这一目标的中心。

HD Hyundai重工业是韩国最大的工业集团之一,以建造世界上最大的船只而闻名,最近完成了国际热核实验堆(ITER)一个关键组件的最终组装——这是目前在法国南部建设的世界上最大的核聚变实验。

什么是ITER,它为何重要?

ITER并不是任何单一国家能够独自完成的项目。这是一个涉及七个成员的庞大国际合作:韩国、欧盟、美国、日本、中国、俄罗斯和印度。它们共同在法国南部的卡达拉赫建造一个聚变反应堆,目标是证明聚变能产生的能量超过其消耗的能量——这一门槛将成为全球能源的转折点。

真正有趣的是这个项目的规模。反应堆的核心是一个叫做托卡马克的装置——一个环形的腔体,内部包含超过一亿摄氏度的超热等离子体。这比太阳的核心还要热。要在这样的极端条件下控制等离子体,你需要一个极其精确和坚固的结构,称为真空容器,而这正是HD Hyundai重工业的专长所在。

HD Hyundai的角色:九个中的四个

ITER真空容器由九个独立的部分组成——想象一下九个巨大的弯曲切片拼在一起形成一个完整的甜甜圈。每个部分高11.3米,宽6.6米,重约400吨。它们必须以极高的精度拼接在一起,同时满足法国法律、国际原子能法规和ITER自身严格的质量要求所设定的核安全标准。

HD Hyundai重工业制造了这九个部分中的四个——几乎占整个容器的一半。韩国在2010年最初分配了两个部分,HD Hyundai赢得了该合同。然后在2016年,他们进一步获得了原本分配给欧盟的两个额外部分。所有四个部分将在2024年前交付。

本周庆祝的完成标志着最后一个部分模块的组装——真空容器部分与其热屏蔽和超导磁体结合,形成一个完整的模块单元。该模块现在已被移动到托卡马克坑,届时将与其他八个模块结合,形成完整的5000吨环形真空容器。

活动:韩国-ITER聚变日

7月22日,ITER建设现场在卡达拉赫举办了“韩国-ITER聚变日”活动,专门组织以庆祝这一组装里程碑。超过150人参加了此次活动,包括来自韩国科学与ICT部的代表、国内公司和研究机构的人员,以及ITER组织的官员。

在活动上,HD Hyundai重工业的执行副总裁Won Gwang-sik作为参与公司的代表发表了讲话。

“ITER真空容器部分的成功制造和安装是一个重要的里程碑,展示了韩国工业的技术竞争力和国际合作的成果,”Won说道。“HD Hyundai重工业将继续致力于实现可持续能源,为未来几代人服务,基于我们积累的技术和经验。”

Won还收到了ITER总干事Pietro Barabaschi颁发的感谢牌匾,以表彰该公司对项目的贡献。

造船技术,应用于聚变

你可能会问——造船和建造聚变反应堆有什么关系?比你想象的要多得多。HD Hyundai重工业直接利用了其数十年来为船舶和海洋设施制造巨大精密结构的经验。管理大规模焊接项目、在巨型钢结构上保持微米级公差、实施严格的质量控制流程——所有这些都直接转化为制造ITER真空容器部分所需的技能。

这甚至不是该公司第一次涉足聚变。HD Hyundai参与了KSTAR的结构设计——韩国自己的超导聚变研究装置,于2007年完成——并制造了其大型超高真空容器和低温容器。KSTAR,即韩国超导托卡马克先进研究,已在等离子体研究方面处于世界领先地位,多次打破持续高温等离子体的记录。

接下来会发生什么

随着所有九个部分模块现在正在朝着在托卡马克坑内完全组装的方向迈进,ITER项目也逐步接近其下一个主要阶段。完成的真空容器将作为反应堆的核心 containment 结构,而更广泛的ITER机器组装则是现代科学中最受关注——也是最复杂的——建设工作之一。

对于韩国来说,这一里程碑也是国家自豪感的体现。该国在国内外对聚变研究进行了大量投资,看到一家韩国公司交付了世界上近一半的最关键聚变组件,确实是对这一投资的切实回报。

所以下次当有人问为什么核聚变总是看起来“离我们还有二十年”时——那么,像这样的时刻证明了距离正在缩短。而韩国正在帮助缩小这个差距。

This article is based on reports from Kdfnews, Ksilbo, Naver News.