在争夺能源圣杯的竞赛中,中国对核聚变投入超过美国

一些科学家说,中国将在三、四年内超过美国和欧洲的磁约束核聚变能力。

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托卡马克装置可以发生核聚变,它利用强磁铁约束等离子体。

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从那时起,新奥集团已建造两座托卡马克核聚变装置,利用强磁铁约束等离子体。国外对新奥集团的核聚变项目不甚了解,其发展速度也很难在美国或欧洲复制。

2021年8月份以来,政府和民间投资者对核聚变兴趣大增。2022年,在加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的科学家实现“点火”(核聚变反应产生的能量大于能量消耗)后,对核聚变技术的投资开始激增。此后,该联邦研究实验室已四次实现这一关键里程碑。

拜登政府则在2022年制定了十年内实现商业核聚变能源的目标,并在最近的预算中要求为核聚变拨款10亿美元。在最近的一次白宫活动中,有人建议组织一个类似于上世纪八、九十年代半导体项目的美国公私核聚变联盟。美国能源部最近颁发的一些奖项在结构上与美国国家航空航天局(NASA)推动商业航天产业发展的方式类似。

中国、俄罗斯和美国是参与了位于法国的国际热核融合实验反应堆(简称ITER)项目的35个国家之一。

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劳伦斯利弗莫尔实验室国家点火装置(National Ignition Facility)的惯性聚变能源计划负责人Tammy Ma说,美国2024财年的核聚变预算为7.9亿美元,比上年增加4%,但依然跟不上通胀的步伐。Ma说,这种缓慢的增长意味着美国研究生院的科研经费和资助职位减少。

谁将胜出还不清楚

核聚变领域充满了亦敌亦友的公司,每家公司都相信自己的技术和方法是满足世界能源需求的最佳选择。大多数公司既合作又竞争,关系网遍布全球。但中国与西方、特别是与美国之间日益加剧的对抗让合作变得困难。

几十年来,中国一直在投资对低碳转型至关重要的原材料和技术。其中许多也被核聚变公司和研究人员所使用,包括强磁铁和锂等技术。强磁铁可以约束等离子体,锂可以用作核聚变反应堆周围的包层,以吸收等离子体中产生的中子。

自20世纪50年代末各国开始解密核聚变能源研究以来,核聚变科学家们一直在交换和共享信息。中国、俄罗斯和美国均参加了位于法国的国际热核融合实验反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor, 简称ITER)项目,这个项目共有35个国家参与。

其他科学家表示,中国科学家参加国际核聚变会议,似乎最乐于通过直接对话分享信息,但语言是一个障碍。

美国弗吉尼亚州民主党众议员、国会聚变能源核心小组联合主席Don Beyer表示,美国大部分核聚变支出都流向传统项目,“而不是尖端项目”。

“据我们所知,中国15亿美元的预算大部分都用于建设能够与Helion或Commonwealth Fusion竞争的项目。”Helion和Commonwealth Fusion是美国最大的两家私营核聚变公司。

麻省理工学院(MIT)工程学教授、曾在中国核聚变咨询委员会任职多年的Dennis Whyte说,几十年来,中国几乎没有核聚变项目。中国花了大约10年时间建立起世界一流的核聚变科学项目和国家实验室。

“他们几乎是一瞬间就做到了这一点,” Whyte说。“不要低估他们追赶的能力。”

Whyte表示,美国在创业方式上有优势,但私营公司、大学和政府之间需要更好地协调,就像上世纪50年代开发核潜艇项目时那样。

“现在不好说谁会赢,”他说。