ITER計劃：走向核聚變發電夢的實現

cyctb523

ITER計劃：走向核聚變發電夢的實現

太陽內部，氫原子聚合反應成氦原子，同時釋放出巨大能量，這就是太陽之所以發光發熱的根本原因。物理學家把這種反應稱之為核聚變。多少年來，他們就夢想利用人造反應堆實現核聚變，利用聚變能發電。有史以來造價最高的實驗堆──“國際熱核聚變實驗堆計劃”，簡稱ITER計劃，就將為此帶來突破性進展。中國也是該計劃的參與國之一。然而，這個龐大計劃現在卻面臨重大問題。德國之聲記者採訪報導如下。

"ITER計劃是目前世界上規模最大的科研項目，其目的是實驗證明，我們可以利用核聚變生產能源，也就是最終在地球上建造'小太陽'。"

ITER計劃第一副總幹事、主管工程事務的郝特康普博士（Norbert Holtkamp）如是說。ITER計劃的目標可謂宏大：數百名各國物理學家齊心合力，建造世界上第一座核聚變實驗堆，其中的核心部件是由磁場構成的某種 "籠子"，裡面關的是一團溫度高達1.5億度的氫氣團。只不過，在這樣的高溫下，氫原子早已四分五裂，分為帶正電的原子核和帶負電的電子，各自獨立、高速運動。這種完全由自由的帶電粒子構成的高溫氣體被稱為"等離子體"。只有在極高溫度的等離子狀態下，氫的原子核之間才可能發生物理學家翹首以待的關鍵反應。郝特康普說： "在如此高溫下，那些原子核速度極快，但卻被集體關在一個'磁籠'裡，當然會時不時發生碰撞，這時兩個原子核就會發生聚合，變成一個原子核，同時放出能量。"

核聚變能源，據說是安全的、取之不盡用之不竭的、而且是對氣候無害的。ITER計劃就是一個試金石，檢驗將來人類和平利用核聚變能源在科學和工程方面的可行性。ITER計劃如果失敗，人類和平利用聚變能的夢想恐怕也就隨之破滅。

早在2001年，科學家們就已提出實驗堆的設計方案，造價估計在50億歐元左右。但2006年，參與ITER計劃的七方，即歐盟、日本、俄羅斯、中國、美國、韓國和印度才達成一致，真的要實現ITER計劃，而且將地址選在法國南部的卡達拉奇。然而，在政治決策的這段時間內，物理學家們也發現，他們原來的設計方案行不通，因為那團1.5億度的高溫等離子體對實驗堆構件的損害比他們原先假設的要厲害。郝特康普說： "解決這個問題的辦法沒那麼簡單，我們必須在實驗堆的核心--大的真空室裡加一層磁線圈。這裡一變，其他一系列地方都得變，包括真空室的設計也必須全改。這一切當然都增加費用。"

7年前提出的原始設計還有一些其他細節地方，郝特康普及其同事也不得不對其進行修改；而近幾年來，鋼、銅、鈮等原材料的價格也猛漲；核能設施的審批程序也比當初預計的麻煩。總而言之，ITER計劃的原始預算不夠，但需要追加多少還很難說，因為目前正在進行重新計算，結果還沒有出來，但科學家們並不排除費用翻倍的可能性，也就是說，由原來的50億歐元變成100億歐元，需要參與國再度深掏腰包。歐盟委員會負責核聚變研究的官員金塔納-德裡亞斯 (Octavi Quintana Trias)表示："所有參與國都得提高各自的出資額。因為歐盟承擔近50%的費用，所以歐盟的負擔當然就特別重。我們必須說服歐盟27個成員國，相信 ITER計劃依然十分重要，相信如果計劃破產我們擔待不起，因此必須追加經費。"

或許，ITER計劃將被推後，2018年點燃第一個核聚變"火星"的原計劃可能拖後幾年才能實現。金塔納.德裡亞斯認為，即便ITER計劃費用暴漲，也不能放棄。他說： "我認為歐盟不會輕易放棄如此大的項目，這不大可能。畢竟，這個實驗堆的潛力巨大，它有助于人類開發極其高效、同時又非常清潔的新能源。"

德國之聲版權所有
http://www.dw-world.de/dw/article/0,2144,3731987,00.html
Frank Grotelueschen