全球核聚变竞赛

【Oil Price网2月28日报道】

数十年来，全球各国都在竞相探寻核聚变能源的奥秘，旨在生产充足的清洁能源。尽管行业已接连实现关键技术节点，但要实现商业化量产，依旧困难重重。而近期接连取得的技术突破，是否意味着我们更接近实现这一目标并量产清洁电力？

核聚变是氢原子核聚合成一个更重的原子核，这一过程会释放巨大能量。人类要实现可控核聚变，难点就在于在地球环境中复刻出恒星内部的极端温度和压力。

与之相对，核裂变是目前用于产生核能的方法，是铀、钚原子核分裂为更小核素的结果。原子核分裂会释放大量能量，并产生更多中子，这些中子会继续分裂更多原子，形成链式反应。通过链式反应持续释放能量，为现有核电厂提供稳定动力。

在全球用电需求激增的当下，核聚变的价值尤为突出，它能提供海量清洁电力。1克聚变燃料就能提供9万千瓦时的能量，相当于11吨煤炭。同时聚变电站不存在裂变电站的同类风险，比如反应失控、堆芯熔毁、长寿命高放射性核废料，安全性远胜裂变电站。这也意味着聚变设施或许比裂变电站更容易获得许可。

近年来，核聚变的技术突破多诞生于私营领域。美国已在弗吉尼亚州布局全球首座并网级商业聚变电站，计划在21世纪30年代初实现聚变电入网，美国聚变办公室正全力推进这一项目。

中国则每年斥资百亿级资金深耕聚变技术，今年1月，我国“人造太阳”聚变反应堆全超导托卡马克装置（EAST），成功突破了聚变等离子体的密度瓶颈。

实验证明，只要精准调控等离子体与反应堆壁的相互作用，极端密度下的等离子体依然能保持稳定。这一成果扫清了聚变点火的关键障碍，将大幅提升未来聚变堆的发电效率。

华中科技大学朱平教授作为项目联合负责人指出：“该突破为托卡马克及下一代聚变装置的密度提升，提供了可落地、可规模化的技术路线。”

法国WEST、韩国KSTAR装置也相继刷新等离子体约束时长纪录，这些进展共同推动了国际热核聚变实验堆（ITER）项目的建设。这座坐落于法国南部、重达2.3万吨的聚变实验堆，集结了30多个国家的力量，目标实现聚变能量净输出，其核心将搭载全球最强的中心螺线管磁体。

据世界经济论坛披露，德国通过聚变行动计划设立专项基金扶持初创企业，英、日等国也出台配套监管政策，为聚变研发保驾护航。德国联邦研究、技术与航天部长多萝西・贝尔（Dorothee Bär）明确表示，该计划旨在助力德国建成全球首座商用聚变电站。

而在加拿大，政府近期宣布在安大略省成立新的聚变能源中心，该项目资金来自联邦政府与加拿大原子能有限公司的3300万加元、安大略省政府与安大略发电公司的1950万加元，以及聚变初创企业恒星探索集团有限公司的3900万加元。加拿大政府的目标是研发一座示范反应堆，但尚未公布时间规划。

安大略省高校、科研卓越与安全部长诺兰・奎因（Nolan Quinn）表示：“安大略省的研究人员正推动能源行业迈入清洁能源新时代。通过这笔投资，我省将依托核工业重镇的优势，助力聚变能源技术突破，推动产业发展、壮大能源人才队伍、守护安大略省。”

全球正掀起核聚变研发的投资热潮，各国都在期待这场技术突破，生产充足的清洁电力。随着人工智能等新技术推高全球用电需求，核聚变若能落地，将从根本上降低化石能源依赖，成为全球绿色转型的核心支撑。

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编译：耿 语（新能源部）

审校：高英博（新能源部）

编辑：耿 语（新能源部）