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“人造太阳”的理想与利益

http://www.sina.com.cn 2008年01月12日 11:33  华夏时报

  本报记者 刘 丁

  “人造太阳”今年将正式在法国核技术研究中心卡达拉舍基地开工建设。这个计划将体现国际社会的合作水平,而一旦成功,也将成为一块利益巨大的蛋糕。

  地球生物赖以生存繁衍的巨大太阳能量来自于核聚变,如果能在地球上“生产”出这种聚变,就如同造出了一个“太阳”,为人类活动提供取之不尽的能源,这就是“人造太阳”计划的基本原理。

  它属于核能科学,但它与核电站或“原子弹”的能量不同。目前人类所运用的核能来自于“核裂变”,但裂变过程会产生高放射性核废料,会对环境造成伤害。

  而“人造太阳”则没有这些麻烦,因为它的能量来自于“核聚变”:氘和氚的原子核靠近发生聚变,融合成质量大的另一种物质,在这个过程中放出能量。而聚变能是无污染、无长寿命放射性核废料的能源,同时又是资源无限的理想能源,因为氘在地球上储量丰富,氚也可以在反应堆中通过锂再生。据报道,一公升海水中提取的氘在完全聚变反应中可以释放相当于300公升汽油的能量。

  但是,越是理想化的事物,往往实现起来的难度也越大。从技术上说,如果想让氘和氚原子核相互靠近并产生大量的聚变反应,氘和氚所处的环境温度必须达到1亿度以上。那么,如何加热?在这样的高温下,拿什么样的容器把高温下的氘氚气体约束在一起?靠什么材料把核聚变产生的能量传输出来?

  早在20世纪40年代末,人类就开始寻找这些问题的答案了。随着科技的发展,最核心的容器问题已经得到解决,那就是70年代苏联科学家发明的“托克马克”,这也是“人造太阳”计划的主体。

  20世纪90年代,欧洲、日本、美国的科学家分别建成了各自的“托克马克”装置,纷纷取得了氘氚聚变反应实验的成功。聚变能的科学可行性已基本得到论证。中国也于1994年底建成了自己的“托克马克”装置HT-7。人类开始着手建造一个更大型的“托克马克”聚变能实验堆,也就是“人造太阳”的实验品。

  从国际关系上看,“人造太阳”计划不仅仅是一项科研和能源计划,更牵扯到许多国家的先进而敏感的技术,甚至牵扯到经济发展和一国的战略利益。

  整个计划的缘起就是国际格局变动的结果。1985年,美苏冷战走向尾声,苏联在戈尔巴乔夫与西方合作的理念指导下,在日内瓦峰会上与美国共同倡议,由美、苏、欧、日共同启动“国际热核聚变实验堆(ITER)”计划,也就是“人造太阳”计划,而这,也成为美苏冷战结束的标志性行动之一。

  但计划进程并不是一帆风顺的,由于技术上的困难太大,需投入的资金成本也过高,“人造太阳”计划一直没有太大的进展,1998年,美国还由于政治原因以及国内纷争,一度退出计划。

  “‘人造太阳’计划不可能由一个或几个国家完成,必须借助整个人类的科技、人员和资金支持。”上海交通大学核能科学教授曹学武评价说。

  所以,2002年,经过调整后的“人造太阳”计划削减了投资成本,并开放胸怀寻求整个人类的共同参与,明确表示希望中国和美国参与进来。之后,印度、韩国也陆续加入,各方于2006年5月25日草签了建设“人造太阳”的国际协定。

  “在选择‘人造太阳’的地址上,谈判时争论得也很激烈。”了解内情的人士透露。因为这样一个大规模的建设和投资,势必给所在国家当地经济带来利益。当时有很多有名的地方都积极竞争,例如日本的名古屋。“但毕竟,这是外交、科技实力、资金的综合竞争,法国的卡达拉舍基地还是最有优势的。”曹学武说。

  据报道,“人造太阳”计划的总投资约为50亿美元(1998年值),欧盟贡献46%,美、日、俄、中、韩、印各贡献约9%。

  “人造太阳”计划将分为三步,在法国建造“人造太阳”的实验反应堆,但它不能发电,之后,根据实验积累的经验和技术建造聚变能示范电站,最后,建造商用聚变堆,为人类活动造福。

  至于这个梦想实现的时间,各家说法不一,有人说是30年,也有人说得到本世纪中叶,但无论怎样,“这都将是革命性的能源调整方式!”曹学武说。

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