美核聚变十年战略规划招致科学家猛烈批评

ITER核聚变反应堆物理模型照片来源:国际原子能机构影像库/Flickr

最近，许多美国核聚变专家猛烈抨击一份试图描绘该领域十年战略计划的报告。他们称之为“有缺陷的”和“不令人满意的”，并认为匆忙的报告充满了潜在的利益冲突。因此，由23名成员组成的*咨询小组的大多数成员出于潜在利益不得不退出对该报告的投票。

麻省理工学院等离子体科学融合中心的马丁·格林瓦尔德说，整个过程并不令人满意。

核聚变反应在产生丰富的清洁能源方面具有巨大的潜力。然而，为了实现这个目标，氢燃料必须被加热到超过1亿摄氏度才能变成离子化气体或等离子体。这个过程需要一个巨大而昂贵的反应器。目前，最大的核聚变项目是国际热核反应堆(ITER)的托卡马克装置。该机器正在法国建造，并得到美国和国际合作伙伴的支持。然而，迄今为止，没有一个核聚变反应堆产生的能量超过它消耗的能量。

今年春天，美国能源部委托其聚变能源科学咨询委员会(FESAC)编写了一份报告，对该领域的潜在发展道路进行了研究。提出这一请求的背景是，美国的项目正艰难应对停滞不前的预算和对ITER日益增长的财政承诺。FESAC成立了一个附属委员会，并应能源部的要求，不包括目前美国主要核聚变实验室的任何成员。附属委员会只有几个月的时间来咨询科学界，并起草一份报告。与此同时，它的提议必须与四个十年预算计划相一致，这四个计划要求相对较小或不增加支出。

该报告建议重组美国等离子体研究，特别是减少基础等离子体的物理成分，并更加关注未来动力反应堆技术的发展。这意味着新的重点将转移到控制难以控制的等离子体，理解等离子体和反应器固体表面之间的相互作用，以及提高建模和模拟能力。该报告还建议在现有的散裂中子源现场建立一个新的装置，以测试未来反应堆所需的抗中子材料。该报告认为，到十年计划结束时，美国将准备建造一个新的反应堆——聚变核科学设施(FNSF)。

这样的计划肯定需要在其他地方做出牺牲。目前，美国有三个中型核聚变反应堆，其中一个是位于麻省理工学院的Alcator C-Mod。由于2013年的总统预算要求，它几乎被关闭，后来在马萨诸塞州政治家和科学家的强烈游说下，被国会赦免。新的报告建议立即关闭C-Mod，而另外两个反应堆，普林斯顿的NSTX-U和圣地亚哥的DIII-D，将继续运行另外五年。然而，该报告建议，到那时，根据资金情况，其中一家可能不得不关闭。

从9月22日到23日，FESAC召开会议讨论报告草案，并投票决定是否将其提交给能源部。然而，附属委员会仅在会议前一天披露了草案。这引发了广泛的抱怨，称没有足够的时间阅读这份70页的报告并消化其结论。FESAC最终将对该报告的投票推迟到10月10日。

在FESAC举行的两次会议上，一些核聚变专家猛烈抨击了这份报告。一封由50名高级研究人员签名的信称:“指导这份报告的基本战略愿景是有缺陷的。”这封信承认发展核聚变技术的必要性，但并没有表明“核聚变和等离子体科学的进步已经足够成熟，足以减少基础研究”

其他研究人员批评工作组在撰写报告时没有从核聚变专家那里获得足够的信息。他们认为工作小组只举行了一次公开会议收集意见，每次发言限于10分钟。“听到这些想法真的很令人兴奋，但是没有足够的时间认真消化它们。”普林斯顿等离子物理实验室主任斯图尔特·普雷格说。

当该报告最终在10月10日的FESAC电话会议上投票通过时，能源部介入解决了潜在的冲突。能源部官员要求23名FESAC成员避免与拥有大型核聚变装置的实验室或可能受益于报告提议的实验室发生关系。经过筛选，只有9名成员有投票权，并以6: 3通过了报告。

马里兰州盖瑟斯堡的聚变发电联合会主任斯蒂芬·迪恩说，没有迹象表明所有成员都强烈支持这份报告。普林斯顿等离子体物理实验室的研究员查尔斯·斯金纳在10月6日写给FESAC的一封信中戏剧化地表达了他的感觉，即提议的计划没有吸引力。

麻省理工学院的格林沃德也表达了他的担忧。他认为报告中提出的计划没有引起多大兴趣。“我们需要一个更有吸引力的路线图。”普雷格认为“随着时间的推移，这项工作肯定会更加完整”

目前，能源部正在考虑下一步。当它在不同的选择中做出选择时，它认为应该从核聚变研究人员那里获得足够的信息。(燕杰)

《中国科学新闻》(国际，第三版，2014年10月23日)

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