人造太阳遇到的难题

  一再拖延

  当ITER组织的七方成员在2006年签署项目协议时,他们对预算的估计建立在2001年的设计方案基础上。但当工程真正要开始建造时,大家才发现预算估计远远低于实际情况。

  根据ITER特别的预算安排,每个合作方必须参与建造反应堆的部件并将其运送到目的地。随着原材料成本和工作人员的增加,ITER成本直线上升,到2009年已超过130亿欧元。美国最初估计承担9亿欧元的费用,如今要支付的账单则高达18亿欧元。

  2009年6月,七方在日本御津市召开的会议上同意关于ITER建设的修改方案:一个精简、朴素的反应堆将于2018年前生产出超热的氢等离子体,然后逐渐加入其他组分,到2026年制造出能量来源——氘和氚离子束。这比原先的计划推迟了近两年时间。

  今年5月,欧盟表示其在2013年底前共需72亿欧元,其中有14亿欧元缺口,要求各成员国设法提供。但欧盟各国科技部长会议未能就此达成协议。考虑到成员国不愿追加投资,欧盟转而决定成立一个由欧盟现任主席国西班牙主持的工作组,研究走出财务危机的方法。该工作组将在7月提交报告。这也意味着在苏州举行此次的理事会基本上没有新的信息可供讨论。

  钱不是惟一的问题,ITER还面临诸多技术挑战。

  最近的计算机模拟研究发现,ITER核聚变产生的上亿度高温等离子对反应堆内壁的破坏作用超乎想象,为避免反应堆内壁熔化,必须更好地绝缘等离子体,这就需要更强大的脉冲磁场,并且改变反应堆内部结构设计。为弥补设计缺陷,核聚变实验的时间将再度推迟,至少要到2026年,这比原先的计划晚了整整十年。

  ITER面临的另一个主要问题,是用什么容器容纳达到太阳内部温度10倍的高温等离子体。法国国家实验室主任塞巴斯蒂安·巴里巴(Sebastien Balibar)打了个比方,ITER想把太阳装到一个盒子里,但我们还不知道怎么做盒子。

  在2007年前一直负责中方任务的中国科学院院士、郑州大学教授霍裕平对本刊记者表示,ITER本身就是个实验堆,许多拿不准的东西会在实验堆上解决,“但我不太赞成大幅度更改。后来欧盟做了大幅度更改,造成很大延期,大幅度增加经费。而且,ITER的管理系统变得比国际原子能组织还要复杂,也进一步增加了成本。”

  麻省理工学院的聚变专家布鲁诺·科比(Bruno Coppi)认为,ITER是一个错误的实验,因为它太昂贵,耗时太长,而且不一定能够实现聚变。“气候变暖问题很严重,我们需要更快的试验。ITER必须承认它的局限性,必须承认它其实对聚变的贡献很小,要实现点火,需要不同的道路。”

  科比对本刊记者表示,证明聚变能利用的可行性是一个非常复杂的过程,无法用一次实验来解决。在他看来,如果把这个任务细致地分解为点火、材料测试等一系列实验,聚变研究的时间表要短得多。

  BBC甚至评论说,ITER这座将出现在法国南部的美丽建筑,或许会成为一个美好但不切实际想法的墓场。

  负责ITER建设工作的赫伯特·霍特坎普(Norbert Holtkamp)则表示:“任何项目都可能失败,尤其当它是惟一的或是第一次的时候,任何人说一次试验不会失败,都是不负责任的。”

  在苏州召开的理事会上,ITER总干事池田要透露,目前60%的采购准备已经完成,ITER组织总部基础设施正在建设,道路已经完工。

  ITER装置及其附属设施占地40万平方米,有一艘战列舰那么重,达36000吨。ITER的第一批建筑将在今年7月开建,托克马克装置的基坑也将开挖。

  在这次会议上,ITER委员会审核了各国提交的相关文件,包括2011年的年度计划,财务审计报告,ITER组织今后几年的预算、技术输出控制、和平利用与不扩散,以及初步的试验计划等。但委员会只通过了2009年的财务报告。

  ITER成员国同意今年7月最后一周在项目建设地——法国卡达拉舍举行一次会议,届时全部成员将再次对这一计划进行彻底讨论。

  尽管欧盟代表何塞·罗德里格斯(Jose Manuel Silva Rodriguez)表态,肯定能找到达成共同目标的最好方法。但欧盟届时能否针对现在的财务危机拿出一个清晰的解决方案,尚未可知。





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