美科学家担心核聚变领域被中国赶超:他们正把我们的长期规划付诸实施

2024-07-10 1555


“美国和中国都在追求一种难以捉摸的能源:核聚变。”美国《华尔街日报》7月8日发文渲染中美在核聚变领域正上演一场高科技竞争。文章称,随着中国在核聚变领域的投入超过美国,中国工作人员夜以继日推进相关项目,美方官员和科学家愈发担心,美国将逐渐丧失在该领域的早期领先优势。

美国能源部聚变能源科学办公室负责人让·保罗·阿兰(JP Allain)坦承,中国人“正把我们的长期规划付诸实施,这种感觉有多么令人沮丧”。

文章指出,核聚变作为一种清洁能源一直是人类追逐的一个梦想,其过程与太阳产生能量的过程类似,科学家们希望利用这种聚变来获取几乎取之不尽的能量。然而,这项技术却面临科学和工程方面的巨大挑战,一些专家甚至认为,核聚变是遥不可及的海市蜃楼。

尽管如此,中美仍在追逐这种“捉摸不定的能源”。文章注意到,中国对核聚变的投入超过了美国,建成了一个庞大的核聚变技术园区,并已启动可控核聚变创新联合体,其中包括一些行业巨头。为了完成核聚变项目,中国的科研团队三班倒地工作,几乎昼夜不停。这个亚洲大国在相关科学和工程领域拥有的博士数量远超美国。

在这样的情况下,美国官员和科学家们越来越担心,美国正在逐渐丧失早期的领先优势。

阿兰表示,中国每年在核聚变上的开支几乎是美国政府核聚变预算的两倍。同时,中国似乎正在推动核聚变能源的商业化。文章援引熟悉中国核聚变设施的科学家的话说,中国如果继续保持目前的支出和发展速度,将在三到四年内超过美国和欧洲的磁约束核聚变能力。

“他们(中国)正把我们的长期规划付诸实施。可以想象,这种感觉有多令人沮丧。”阿兰说。

麻省理工学院工程学教授、曾在中国核聚变咨询委员会任职多年的丹尼斯·怀特(Dennis Whyte)说,中国曾经几乎没有核聚变项目,但仅花了大约10年时间就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。” 怀特说,“不要低估他们追赶的能力。”

文章还说,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技术研究人员和相关企业使用,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,科学家们一直在交换和共享信息。中国、俄罗斯和美国都参与了在法国进行的国际热核聚变实验反应堆计划(ITER)。其他国家的科学家表示,中国科学家参加了国际核聚变会议,而且似乎最愿意通过直接对话分享信息。

“与中国竞争迫在眉睫,西方核聚变企业在华盛顿寻求研究资金。”路透社此前报道称,美国聚变产业协会(FIA)3月曾在美国首都华盛顿召开会议,寻求从美国政府获得更多投资,从而在商业核聚变反应堆的开发和建造上与中国展开竞争。

聚变产业协会首席执行官安德鲁·霍兰德(Andrew Holland)称,西方核聚变企业担心,西方在核聚变领域可能“重蹈光伏产业的覆辙”,让中国在制造方面占据主导地位,“很明显,中国在供应链和研发方面都雄心勃勃,现在是美国应对挑战的时候了。”

近年来,中国可控核聚变领域捷报频传。去年4月,中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现403秒稳态高约束模式等离子体运行,创造新的世界纪录。去年8月,“中国环流三号”成功实现了100万安培等离子体电流下的高约束运行模式,标志着我国磁约束核聚变装置运行水平迈入国际前列。

今年2月29日,全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)组织与中核集团中核工程牵头的中法联合体正式签署真空室模块组装合同。这是中国在成功安装其心脏设备之后,再次承担其核心设备的安装任务。

“可控核聚变商业化,还有一定时间的路要走。”在中核集团上月举行的第二届上市公司集中投资者交流季活动中,中核集团科技质量与信息化部主任尹卫平表示,“需要清醒地看到,目前取得的进展仍是简单地实现了聚变反应而已,还没有向工程化转化。这仅仅是科技和技术的探索。目前我国和欧美在核聚变领域的研究均处于国际第一方阵。”
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