为聚变开拓未来

【（因特网）美国广播公司４月１２日报道】题：为聚变开拓未来
使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为下个世纪开发一
种安全而又取之不尽的能源——聚变能——而进行的努力取得了进展。前景可观
建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的“国家球形
核聚变实验装置”（ＮＳＴＸ），使支持提供聚变研究经费的官员们和参与此项
全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。
能源部长比尔·理查森最近说：“ＮＳＴＸ是有关这项技术具有潜力的最佳
例证。它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离。”
聚变过程为太阳提供动力，它在高温高压条件下把特殊形态的微小氢原子聚
集在等离子体内——等离子体是一团滚热的带电气体，与荧光灯泡中的物质相似
。
支持者说，有朝一日，利用原子聚变释放的能量提供清洁能源将远比今天的
商业核裂变反应堆安全——核裂变反应堆使大的放射性原子发生分裂。聚变所需
的燃料——从水中提取的氢原子——十分丰富。此外，聚变过程既不会引起“熔
化”反应，也不会造成空气污染、酸雨或温室效应。
实验室负责人罗伯特·戈德斯通说，聚变反应堆产生的放射性只有与之相当
的裂变反应堆的千分之一。
矿物燃料供应预计５０年后就将发生短缺，许多科学家希望聚变能在此之前
成为主要能源。经费不足
但是，充分改进控制核燃料自动维持“燃烧”的技术将需要几十年的时间和
数亿美元的资金。同时，全国各地的物理学家说，由于联邦政府的经费投入不足
——ＮＳＴＸ项目每年只有２７００万美元的经费，而美国整个聚变研究计划每
年也只有２.２７亿美元的经费——所以近年来进展的速度放慢了。圣迭戈加利福
尼亚大学物理学教授帕特里克·戴蒙德说，“磁约束聚变研究非常有价值，因为
它解决了一个能源问题”，但政府并没有把它放在最优先考虑的地位。戴蒙德的
研究重点是反应堆等离子体湍流。
控制这种能快速冷却温度达数百万摄氏度的等离子体以使其停止聚变反应的
湍流，是物理学家所面临的最大挑战之一，也是ＮＳＴＸ研究小组关注的焦点。
戴蒙德和普林斯顿大学的同事们尤其担忧的是，在国会的压力下，政府已把
对下一代反应堆国际合作计划的参与降格为主要与俄罗斯、日本和一家欧洲财团
的科学家进行磋商。初步实验
在今年２月进行的两天初步试验中，该反应堆产生的电流是设定电流值的６
倍。这表明该反应堆利用其巨大的磁铁和其中一个像烤箱或取暖器一样靠电流发
热的加热系统就能够产生等离子体。
据该项目的技术负责人阿尔·冯哈利介绍，ＮＳＴＸ除了比以前的设计方案
更加经济合理外，还带有一个可拆装的内含部分最复杂设备的堆芯，从而使反应
堆的检修与升级能够在数日而不是数月内完成，进而缩短了停堆时间。
ＮＳＴＸ是美国、英国、俄罗斯和日本各国近来已经建成或在建造中的少数
几个具有不同设计结构的这类反应堆之一。普林斯顿大学的科学家认为，他们制
造的反应堆具有一些非常优异的特性。
戈德斯通说：“我们的反应堆将是全世界功率最大的，它将产生最大的热力
和最长的脉冲。”
不过，戴蒙德认为，圣迭戈建成的一座反应堆和旧金山加利福尼亚大学正在
建造的一座反应堆“至少和ＮＳＴＸ一样大有前途”。对不同反应堆得到的研究
资料加以分析比较，可有助于该领域取得更多的突破性成果。
戈德斯通指出，无论反应堆是否能在几十年内与其他能源相提并论，这项研
究都会得到极有价值的“副产品”。
诸如把等离子体用于制造更先进的计算机芯片、消毒医用器械、制造效率更
高的发光显示板以及为发射宇宙飞船和卫星的火箭助推器提供轻质燃料等。