作者:Rob Nikolewski 信用:CC0公共领域 对核聚变的主要批评是，它作为商业能源的巨大潜力一直遥不可及
但是一群美国顶尖的聚变科学家和研究人员刚刚向美国能源部发布了一份报告
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到2040年建造一个聚变实验工厂
这份80页的报告由聚变能源科学咨询委员会撰写，历时两年
担任委员会共同主席的韦恩·所罗门(Wayne Solomon)表示:“从这一事件中真正强烈地显现出一种真实的感觉，即聚变能源科学组合应该真正以能源使命为中心，而这一使命的实现是在21世纪40年代开发和运营一座聚变试验厂。”
“那(目标日期)是一个简单的事情
" 该报告描绘了美国的战略路线
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因为它寻求发展核聚变作为一种几乎无限的无碳能源
核聚变不同于核裂变，核裂变是用于商业核电站的过程，比如现在关闭的圣奥诺弗勒核电站
裂变分裂原子核产生能量，而聚变导致氢原子核碰撞并融合成氦原子，释放出巨大的能量——基本上释放出与恒星相同的能量
聚变技术在20世纪50年代氢弹的发展中至关重要，但聚变作为一种能源的和平、商业应用已经吸引了科学家数十年
尽管裂变工厂的操作者不得不处理遗留下来的放射性废燃料或废物，但聚变反应堆中大多数放射性同位素的半衰期不到10年，而且聚变反应堆中活化的成分足够低，可以在100年内回收或再利用
当聚变过程中出现任何扰动时，等离子体在几秒钟内冷却，反应停止，从而防止了像福岛那样的熔毁或事故的风险
“它确实有很大的潜力来满足人类现在和未来的能源需求，在这个水平上可能没有其他东西能真正做到，”所罗门说，他也是通用原子公司磁聚变能源科技总监，该公司长期以来一直与聚变研究有关
但是没有商业聚变反应堆存在
事实上，聚变能在实验室中只产生了很短的时间，这导致了多年来怀疑论者的一个错误观察，即聚变作为一种电源总是在30年后
2018年，能源部呼吁聚变能源科学咨询委员会为聚变作为一种能源提出一项长期战略
该委员会接触了融合社区的广泛领域，12月中旬发布的报告获得了广泛的支持
除了呼吁在21世纪40年代建立一个试验工厂之外，委员会还建议建立实验设施，以更好地了解等离子科学和技术
什么是等离子体？在核聚变所需的极端温度下，电子从原子核中分离出来，气体变成等离子体——物质的电离状态
聚变能和等离子体密不可分，聚变反应堆需要一个被限制和控制在其核心的“燃烧等离子体”
作为能源部的承包商，通用原子公司运营的国家聚变设施在等离子体科学方面取得了进展
在DIII-D，一个被称为托卡马克的环形金属真空室被强大得难以置信的磁铁包围着
由氢同位素组成的燃料可以通过加热到超过1.5亿华氏度转化为等离子体
法国正在建设的价值数十亿美元的国际项目“ITER”预计在核聚变方面会取得更大的进展
美国
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是这项实验的全球合作伙伴之一——事实上，通用原子公司正在提供该项目的关键部件之一——预计将于2025年12月开始运行
但是ITER不会把它生产的能量作为电能来获取
相反，它希望为未来聚变发电厂的发展铺平道路
聚变能源科学咨询委员会的报告呼吁在ITER学到的基础上再接再厉
“现在是积极推进聚变能源部署的时候了，”该报告说，该报告得到了委员会22名成员的一致支持，其中包括来自圣地亚哥的两名成员——加州大学圣地亚哥分校的所罗门和克里斯托弗·荷兰
该委员会的报告警告美国
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在聚变研究、开发和运行方面落后于其他国家的风险
但它没有给出一个试验性聚变工厂的成本估计，也没有对潜在的厂址提出建议
在这个早期阶段，所罗门说委员会不想冒险猜测
“对于一个特定的设施可能需要花费多少或者它的特定任务实际上应该包含什么，有非常广泛的意见，”所罗门说，“所以我们决定不走那条路。”
" 该报告现已提交给能源部的聚变能源科学办公室，该办公室将权衡这些建议，并考虑应该实施哪些措施，以及向国会提出哪些资金要求
所罗门说，这份报告已经得到了国会工作人员的“积极反馈”
能源部的高层将会有所变动，当选总统乔·拜登将提名前密歇根州州长
詹妮弗·格兰霍姆当秘书
所罗门说:“融合党通常拥有强大的两党支持。”
“鉴于新政府已表示有兴趣解决气候变化等问题，我希望并期待这将得到持续的支持
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