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世界正朝核聚变商业化昂首迈进！
【Oil Price网4月10日报道】
“国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，以下简称ITER）计划”是目前全球规模最大的核聚变科研合作项目。该项目由七方成员共同出资推进：欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国；同时，英国和瑞士则通过欧洲原子能共同体（The European Atomic Energy Community， 以下简称Euratom）参与其中。也就是说，ITER项目涉及35个成员国，涵盖世界近一半人口，经济总量高达全球GDP的85%。
ITER项目建于法国南部的圣波莱迪朗克（Saint Paul-lez-Durance），占地42公顷，约有60个足场那么大。去年，大型托卡马克（Tokamak）环形装置已在此正式动工。
当前，人类仍普遍通过原子裂变来利用核能，而作为太阳的能量来源，原子聚变则能释放出较前者高出数倍的能量。同时，核聚变过程既不会排放温室气体，也无需使用会产生放射性废物的燃料，还不用费力进行额外的设施维护。因此，如果善加利用，核聚变既有益于规避核能对人类健康的威胁，还能减轻纳税人为维护核反应设备而负担的财政压力，可谓一举多得。
如今，实现核聚变已不是什么新鲜事，但在此前的一系列实验中，核能发生聚变所消耗的能量往往远超过其产出，从而无法大规模应用。为推进核聚变商业化，人类已进行过多番有益尝试，而ITER项目正是其中成果最显著的项目之一。
此前，核聚变一直被看作发展清洁能源的终极理想。但正如字面意思一样，尽管其令人梦寐以求，但核聚变商业化几乎难以实现。截至目前，包括ITER在内的相关项目已在这个可能改变世界的技术上投入了数百亿美元，但一系列尝试证明，至少目前，实现能源本身的净零排放仍可望而不可及。
不过，近日一项研究利用核聚变模型实现了净电力（即电力的自发自用），但其与ITER项目却大相径庭。该研究的突破性成果表明，大型项目或许不是核聚变研究的突破口，而小型项目才是关键所在。
不久前，加州圣地亚哥通用原子公司DIII-D国家聚变装置的研究人员发表了一篇核聚变的相关论文。文章指出，他们研制的新型“紧凑核聚变装置”使托卡马克实现了体积小、高性能、自持式配置，通过等离子体内部加压供能，可以在计入能源成本的情况下实现200兆瓦（MW）的净电力。
上述研究表明，加压等离子体组件是关键所在。本周，美国科技类杂志《大众机械》发布报道称，高密度等离子体的应用“可以减少托卡马克反应堆本身的能耗，同时增加其能量输出，这意味着同样的成本投入能换取更多的能量”。用科学家们自己的话来说，“这种以物理学为基础的方法为核反应堆的优化提供了新见解。尤其是高密度等离子体可以提高聚变效能，并实现“靴带电流”自驱，从而降低电驱需求，在体积更为小巧的装置中实现高压和净电力。”
目前，核聚变工厂所能达到的最佳产能比例仅为能源消耗量的67%，而如果一切能按计划顺利推进，DIII-D将成为首个实现核聚变产能超过反应本身耗能的发电设施，这一成就可谓震古烁今。
不过，尽管我们在核聚变领域取得了重大突破，但要真正实现其商业化仍道阻且长。DIII-D模型前景广阔，但一切仍处于理论层面。要知道，它不只是一个蓝图，更要成为未来研究和建模的范例。据《大众机械》报道，“传统的托卡马克反应堆要产生净电力至少还需要9到14年的时间，而加压托卡马克则需要更久。”在那之前，哪种形式的核聚变成效最显著还尚未可知，哪个项目将占据主导地位也未盖棺定论。不过，无论最后结果如何，只要能切实朝核聚变商业化昂首前进，我们就都是赢家。
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