松树林中的核聚变

让·马克·阿内(Jean Marc Ané) 大步走在法国南部的一片森林里，走过一颗颗的五针松和月桂树。空气中弥漫着普罗旺斯地区的典型佐料——迷迭香和百里香的味道。走了一阵之后，阿内停住了脚步。在他前面，森林当中，耸立着一个高高的旗杆。旗杆尽头，欧洲联盟的蓝底金星大旗正迎风飘扬。阿内说：“到了，就是这儿。有朝一日，ITER就将建在这里。前面竖旗杆的地方，将是反应堆的核心部位。我们现在站的这个位置，将来将是等离子体燃烧的地方。”

ITER是国际热核聚变实验反应堆计划的英文缩写，中文简称国际热核计划，俗称“人造太阳”计划，因为这个反应堆将要模拟的是太阳内部的物理过程：氢的同位素氘和氚，也就是重氢和超重氢在上亿度高温的等离子体状态下，发生核聚变反应，生成氦原子，释放出巨大的能量。国际热核计划的目标非常明确，就是要建造一个可以自持燃烧的核聚变实验堆，证明受控热核聚变可以成为造福人类的未来能源，而且是一个安全的、环保的、真正是取之不尽用之不竭的能源。

阿内介绍说：“我个人认为，我们有责任、有义务开发清洁能源，开发不会排放温室气体的能源。今天，人类所消耗的能源有85%来自石油、天然气和煤。到本世纪末，这个比例应当降低到20%以下。这个目标是对人类的一个巨大挑战。然而，我们不得不接受这个挑战，而且必须达到这个目标，否则的话，全球的气候将会因为温室效应而急剧变暖，后果将不堪设想。”

为了点燃“人造太阳”，阿内和他的同事们将在法国南部的卡达拉舍建造一台规模庞大的设备：一个直径28米、高30米、由1000多万个零部件组成的大型圆柱体设备。参与国际热核计划的物理学家比尔·斯皮尔斯(Bill Spears)介绍说：“国际热核实验反应堆将可达到500兆瓦的核聚变发电功率，和一座常规电站差不多。这样，它产出的能量就应当是投入能量的10倍。我们的第一个目标是让等离子体至少能够自持燃烧7分钟的时间。随后再渐渐地把燃烧时间延长到几个小时、甚至几天。”

这些目标相当宏大，因为它们在技术上带来的挑战是巨大。但假如成功的话，核聚变能源将具备重要的、无与伦比的优势。斯皮尔斯介绍说：“核聚变反应所需要的燃料地球上到处都是，人们可以随心所欲，自由支配。重氢可以从海水中提取，生产超重氢所需要的锂元素可以从一般的石头中提取。这两种原材料，也就是水和石头，地球上可以说是无穷无尽的。”

而且，核聚变反应释放的能量大得超出人们的想象。形象地来说，就是三瓶矿泉水、两块石头，就可以为一个四口之家提供一年的电力。不过，批评者却认为，核聚变反应堆其实并没有那么保险，还是存在放射性氢原子泄漏、污染环境的可能性。他们还认为，核聚变反应堆可以被怀有恶意的人滥用，可以被当作增殖反应堆用于生产核武器。支持者的反驳理由是核聚变发电站没有温室气体排放问题，也不会生成长久的、也就是半衰期很长的核废料。

不管怎样，世界上许多国家的政府对核聚变发电寄予厚望，愿意在今后30到40年的时间内投入100亿欧元左右的资金，进行“人造太阳”计划：作为东道主，欧盟将提供45.5%左右的预算，日本、韩国、俄罗斯、中国、印度和美国将各提供9%左右的资金。各国主要是以实物形式参与项目，也就是说提供反应堆的各个部件。这也意味着，欧盟投入这一项目的大部分资金，都会流回到为该项目提供服务的欧洲企业和研究机构。

11月底，参加国际热核计划的七方代表在法国总统府正式签署了联合实验协定以及相关文件，全面启动了这一世界瞩目的人类开发新能源的宏伟计划。欧盟内部将为此招聘600名科学家、工程师和技术人员。明年年初，人们将开始砍伐松林，为实验堆开辟地盘。预计2008年前，立项程序就将结束，随后就可以动土开工了。按计划，2016年，热核实验反应堆将点燃它的第一把核聚变之火。随后，实验堆将运行15到20年。

斯皮尔斯告知：“下一步是修建一座试验性反应堆，我们就称之为DEMO堆。它应当具备真正的电站规模，目的是显示我们可以可靠地利用核聚变反应生产电力。运气好的话，DEMO堆甚至可以起到第一个商业化核聚变反应堆的样堆作用。”

商业化核聚变电站最早2050年才会开始运行。但这一天还非常遥远，科学家们还必须通过第一关的考验，因为现在的这个热核实验堆是一次冒险之举，一次结果不明的冒险。假若失败，意味着人类的“人造太阳”之梦的破灭。

斯皮尔斯说：“我们的出发点当然是，国际热核计划可能将为核聚变能源的利用带来突破性进展。但也完全有可能的是，实际情况证明这是一条死胡同，难度太大、技术太复杂、成本太高。总之，我们对燃烧的等离子体，对‘人造小太阳’没有丝毫的把握和经验。国际热核计划将会告诉我们行还是不行。”

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