资金困境或致欧洲联合环于2018年提前关闭

JET最早将于2018年关闭，比令许多核聚变研究人员担忧的ITER早两年。照片来源:科学

目前，世界上最大的核聚变反应堆，欧盟环(JET)，上个月庆祝了它的30岁生日。坏消息是它可能没有多少时间了。

国际热核聚变实验堆(ITER)正在法国建造，作为JET的继承者。欧盟正在考虑在2018年关闭JET，除非有外部投资者加入，因为欧盟难以承担其在ITER项目中的份额。

JET负责人弗朗切斯科·罗马内利(Francesco Romanelli)表示:“欧盟成员国的共识是，JET的运营至少要持续到2018年。在此之后，将在考虑ITER的需要和其他国际伙伴的利益后作出决定。”

良好的表现

JET和ITER都是实验性的反应堆，通过核聚变产生能量。这种生产方式与传统核电厂使用的核裂变完全不同，具有极高的技术挑战。迄今为止，没有一个聚变反应堆产生的能量超过它消耗的能量。JET是表现最好的，1997年生产了70%的投入。ITER的目标是生产至少10倍的能源投入。

JET位于英国的库勒姆，建于20世纪70年代和80年代初。这个叫做托卡马克的装置看起来像一个甜甜圈，可以利用强磁场来控制它的燃料(一种电离气体或氢同位素等离子体，在高温下被加热到1亿开尔文)。当等离子体被粒子束和无线电波加热时，该磁场可以防止等离子体接触容器壁并熔化内壁。许多诊断装置安装在喷气发动机上，随时探测托卡马克的内部情况。

没人料到JET会跑这么久。安德。在周年纪念仪式上，Siegler说:“JET在设计上煞费苦心，尤其是在尺寸上，这就是它至今仍在运行的原因。”

JET原本预计在20世纪90年代关闭，但研究人员升级了它，使其在聚变脉冲中工作的时间更长。1997年，JET创下了16.1兆瓦能量的记录。

靠近ITER

2009年至2011年间，JET的研究人员用铍和钨的混合物改造了反应堆容器，ITER计划使用这种混合物。此后，研究人员开始研究这种ITER型容器如何影响血浆活性。到目前为止，JET基本上运行良好。

研究人员渴望维持JET的运行，因为就尺寸、形状和等离子体使用而言，它是世界上所有托卡马克中最接近ITER的反应堆。JET也是唯一一个使用氘氚混合物作为燃料的托卡马克，这种燃料和ITER的燃料一样，将很快投入使用。这种燃料具有放射性，需要极其精细的操作，但它能产生最多的能量。

致力于研究ITER外墙对喷气式飞机运行影响的工作组组长盖伊·马修斯(Guy Matthews)表示:“研究人员将于本月启动一项测试outer脉搏’的计划。我们将尽一切努力使测试更接近ITER的运行条件。”他们计划在2017年进行一系列氘氚混合物燃烧测试，以了解如何最有效地运行ITER。

此后，JET的命运将在很大程度上取决于金钱。目前，欧盟2014-2020年预算的细节仍在考虑之中。然而，许多信号表明核聚变的预算并不丰厚。JET必须与许多其他小型聚变实验项目共享科研资金。

此外，欧盟还将承担ITER项目运营成本的45%，项目总成本将比原预算高出160亿欧元数倍。一位不愿透露姓名的核聚变研究人员说:“ITER的高预算被刻意回避了。”

被危机困扰

JET最早将于2018年关闭，比令许多核聚变研究人员担忧的ITER早两年。有人认为，如果ITER项目被推迟，一些核聚变研究人员将改变他们的研究领域。有些人还说，如果JET和ITER可以同时运行，他们可以使用相对小规模的JET进行实验，而不会干扰ITER的生产计划。马修斯说:“这项提议的核心是，我们需要JET来培训一个合格的ITER运营团队。”

欧盟官员目前正在与包括中国、印度、俄罗斯、韩国和美国在内的其他ITER伙伴进行谈判，以获得2018年后JET运营的资金。他们认为JET的平均年运营成本只有6000万欧元，这是一个亮点。然而，欧盟以外的许多合作伙伴也为核聚变研究和ITER项目建设资金紧张而感到困扰，可能无法做到这一点。

提议的实验计划可能会延长JET的寿命。本实验旨在研究核聚变中等离子体的不稳定状态。处于这种状态的等离子体将释放潜在的破坏性能量。印度研究人员与JET合作，起草了在JET反应堆上安装相关控制磁线圈的初步计划。该计划的目的是测试这些磁性线圈在类似ITER的环境中的实际效果。如果该项目能够得到一些ITER项目合作伙伴的资助，这些磁线圈将于2016年安装在JET上，并将于2017-2020年与氘氚混合物燃烧试验同时进行测试。

罗马内利说:“我们不能保证将来不会有任何需要JET进行实验的项目。JET是ITER项目的理想实验平台。但当ITER开始时，我们应该关注ITER。”(段鑫)

环

欧盟环(JET)是世界上最大的聚变反应堆。该反应堆位于英国牛津的卡利姆科学中心。它的环形反应堆嵌入一个直径15米、高约20米的容器中。反对给太阳能的聚变过程的反应堆模拟。其背后的想法非常简单:将氢同位素混合物加热到1亿开尔文将使原子核发生聚变反应，产生氦原子、中子和大量能量。JET的重建将耗资约12亿美元。国际核聚变研究人员希望建造一个名为“国际热核聚变反应堆”(ITER)的反应堆，它的大小是JET的六倍。如果一切顺利，它将成为世界上最大的聚变反应堆。目前，来自20个国家的600名研究人员正在为欧盟环境计划工作。

将燃料加热到能导致聚变反应的温度并保持该温度是极其困难的。JET的研究小组将0.1克冷氢燃料注入反应堆，并用粒子束产生的无线电波、电流和冲击波加热。氢原子迅速释放电子，产生离子和电子等离子体，热到足以熔化原子核。JET利用了磁场偏转带电粒子的事实。螺旋强磁场将防止等离子体撞击反应器内壁。如果等离子体击中反应堆内壁，它会冷却下来，使聚变反应不可能进行。(原标题是“现在欧洲的联合环”货币危机)

中国科学新闻(2013-07-18第三版国际版)