国际热核实验反应堆前途未卜

【英国《自然》周刊７月１０日一期文章】题：磁控核聚变将点火还是熔毁？（作者科林·马奇怀恩）
５０年来，科学家一直设法更多地了解人类如何才能取得核聚变能量。明年主要的工业化国家将决定是否、何时以及在何地建造国际热核实验反应堆（ＩＴＥＲ）。这一耗资１００亿美元的反应堆将用于磁约束核聚变的物理学和工程学试验。
在过去半个世纪的大部分时间里，核聚变研究者一直偏爱磁约束核反应。所谓的磁约束是由在真空的环形燃烧室（即托卡马克）内高速循环流动的等离子体——气体环所构成的。不过有人对托卡马克法的可行性始终抱有深深的怀疑。
国际热核实验反应堆的独创之处在于它计划不仅产生超过其消耗量的电力，而且解决一些有关连续运行托卡马克反应堆的重大工程问题。
这样的托卡马克反应堆外壳必须能抵挡高温等离子体发出的中子辐射，与此同时，它还得以前所未有的速度把等离子体的热量交换出来。最后当该外壳被中子毁坏时，必须通过遥控用新的组件对它进行替换。
１９９２年当欧洲、日本、美国和俄罗斯开始对国际热核实验反应堆项目的工程设计进行评估时，这四个合作伙伴同意在１９９８年７月以前就该反应堆的建造作出明确决定。
自从１９９５年美国国会把磁约束核聚变的研究预算从３．６亿美元削减到２．４亿美元以来，美国政府不愿在该实验反应堆的建造中发挥主要作用的态度已经十分明朗了。去年，本来最有希望的在欧洲建造该反应堆的设想也成了泡影。然而真正的坏消息出现在上个月，即日本的预算压力导致政府许诺大藏省在３年之内不向新的大型科学研究项目提供经费。
美国的许多批评家继续坚持认为国际热核实验反应堆是一个不合适的装置。两年前，总统科学和技术顾问委员会提出，各合作伙伴应当重新考虑这一计划，并设法建造规模较小的装置。但其他合作伙伴立即拒绝了这一建议。
磁控核聚变的研究在美国一直受非议。抨击磁控核聚变研究的包括主张削减预算的强硬派、再生能源的鼓吹者以及支持继续依靠裂变获得核能的人士，甚至还有物理学家。
即使在等离子体物理学界内部，国际热核实验反应堆也并未受到普遍的欢迎。麻省理工学院的等离子物理学家布鲁诺·科皮多年来一直预言该装置将无法点火，并主张采用另一种名为“点火器”的新设计作为廉价简捷的点火途径。去年，位于奥斯丁的核聚变研究所的科学家研制出了一个等离子体湍流物理模型，该模型表明国际热核实验反应堆将无法点火。
能源部已经建立了一个经常性的非正式机构讨论并试图解决这些问题。聚变能源科学顾问委员会
——该委员会负责就能源部的核聚变计划提出建议
——４月份对国际热核实验反应堆目前设计的评估报告称，等离子体物理学界的迷茫使它难以判断该反应堆是否能充分约束核聚变，从而达到设计目标。
许多观察家怀疑在经过这样的拖延之后，国际热核实验反应堆项目将无法继续下去。在最近几次非正式的讨论中，美国坚持工程设计的评估期应该在延长两年后结束，除非各方明确承诺支持该项目的建造。
国际热核实验反应堆项目以及磁约束核聚变研究的命运依赖于这些工业化国对于不产生含碳排放的新能源的急需程度。面对低廉的能源价格和公众在这个问题上的盲目乐观
——尤其是在美国，核聚变的支持者被迫退而求其次，指望全球变暖现象会使人们对战略性能源的研究重新感兴趣。