核聚变未来的决定

本故事最初发表于我们2023年1/2月刊，题为“聚变的未来”。点击此处订阅，阅读更多类似的故事。

世界上最大的核聚变装置目前正在法国建造，由包括美国在内的35个国家合作，预计将于2025年完工。该实验装置被称为ITER（国际热核实验堆），旨在证明聚变能可以成为一种可行的能源。核聚变技术的新进展大大增加了其成功的机会。

核裂变将一个原子分裂成两半，产生巨大的能量。裂变驱动着当今的核电站（以及原子武器）。聚变则采取相反的方法，将两个原子融合在一起，而不是将其分裂。

聚变在其他方面也与裂变不同。聚变相对安全：它产生的放射性物质和有害废物远少于裂变。它没有失控链式反应和堆芯熔毁的风险。而且它比裂变产生更多的能量，同时不产生温室气体。简而言之，聚变听起来像是化石燃料的完美替代品，如果它能实现的话，它确实会是。

问题不在于科学。“我们对物理学了解得相当透彻；我们能够实现聚变，”田纳西大学诺克斯维尔分校的核物理学家、ITER研究员Livia Casali说。剩下的障碍是工程挑战。

制造聚变能意味着制造——并控制和容纳——一种非常像小恒星的东西。（毕竟，我们的太阳本质上是一个巨大的聚变反应堆。）Casali说，为此，ITER是迄今为止建造的最复杂的工程项目。而世界各地实验室的结果开始证实，这项大胆的追求实际上可能是可行的。

加利福尼亚州利弗莫尔国家点火装置的一个团队在2022年1月报告称，他们首次实现了燃烧等离子体条件——即聚变反应的大部分能量来自核反应本身而非外部能源的状态。与此同时，在英国，联合欧洲环形托卡马克（JET）实验室的科学家创造了59兆焦耳的持续聚变能，创造了新的世界纪录。在宣布这一成就的新闻稿中，ITER的项目负责人将JET的结果描述为强有力的迹象，表明他们正朝着展示完全聚变能量的正确方向前进。

四月，白宫宣布了一系列旨在加速聚变能发展的倡议。“目标已经改变了，”普林斯顿等离子体物理实验室主任史蒂文·考利说。美国政府已经从“让我们研究这门科学”转变为“让我们发电”，考利说。

要使聚变成为一种实用且经济高效的能源，需要持续的改进和创新。但这些最新的进展表明，聚变能驱动的世界并非痴心妄想，而是一个现实的目标。而且这是一个紧迫的目标，Casali说。“如果我们想应对气候变化，我们没有多少时间可以等待。聚变是我们必须打出的制胜牌。”