近日，美國能源部、英國能源安全部及Net Zero與托卡馬克能源公司宣布了一項耗資5200萬(wàn)美元的合作計劃，旨在升級ST40聚變設施。該計劃為期五年，三方將平等分擔資金，共同推進(jìn)核聚變研究，為未來(lái)聚變發(fā)電廠(chǎng)的開(kāi)發(fā)奠定基礎。
此次升級的核心任務(wù)是在ST40聚變設施的內壁涂上鋰元素，以實(shí)現更好的約束條件，延長(cháng)核聚變反應時(shí)間。托卡馬克能源公司表示，核聚變需要粒子足夠熱、足夠致密，并能長(cháng)時(shí)間保持熱量以釋放凈能量。鋰涂層的加入將有望滿(mǎn)足這些條件，為未來(lái)核聚變試驗工廠(chǎng)的實(shí)現提供重要支持。
去年，美英兩國能源部門(mén)已達成核聚變戰略伙伴關(guān)系，旨在建立共享的核聚變研究和開(kāi)發(fā)設施。此次ST40聚變設施的升級正是這一伙伴關(guān)系的重要成果之一。升級后的ST40設施預計將于2027年投入運營(yíng)，屆時(shí)兩國大學(xué)和國家實(shí)驗室的研究人員將能夠從中受益，共同推動(dòng)核聚變技術(shù)的發(fā)展。
ST40聚變設施是由托卡馬克能源公司運營(yíng)的私營(yíng)企業(yè)，其價(jià)值超過(guò)1億美元。該設施利用外加磁場(chǎng)來(lái)約束等離子體，此前已與普林斯頓等離子體物理實(shí)驗室和橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室合作，成功將等離子體溫度提高到太陽(yáng)溫度的六倍，即1億攝氏度，成為首家實(shí)現這一壯舉的私營(yíng)企業(yè)。
在升級過(guò)程中，普林斯頓等離子體物理實(shí)驗室將負責鋰涂層的研發(fā)工作，而橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室則將協(xié)助部署顆粒燃料能力。普林斯頓實(shí)驗室主任Steven Cowley表示，該實(shí)驗室早在90年代就率先在聚變中使用鋰涂層，并積累了豐富的經(jīng)驗，此次合作將推動(dòng)這些專(zhuān)業(yè)知識在私營(yíng)聚變行業(yè)中的應用和發(fā)展。
托卡馬克能源公司首席執行官沃里克·馬修斯表示，ST40聚變設施近年來(lái)取得了令人矚目的成果，此次合作將開(kāi)啟ST40的新使命，推動(dòng)球形托卡馬克和整個(gè)聚變行業(yè)的發(fā)展，共同實(shí)現提供聚變能的目標。
美國能源部科學(xué)辦公室聚變能源科學(xué)副主任Jean Paul Allain表示，ST40聚變設施的新功能將有望為大學(xué)和國家實(shí)驗室科學(xué)家的研究提供新的平臺，推動(dòng)核聚變領(lǐng)域的重大進(jìn)步，支持美國核聚變能源行業(yè)的競爭力。美國科學(xué)與創(chuàng )新部副部長(cháng)杰拉爾丁·里士滿(mǎn)也表示，這些新投資將加強美國與私營(yíng)部門(mén)和國際盟友的伙伴關(guān)系，共同推動(dòng)核聚變技術(shù)的發(fā)展。
英國氣候大臣克里·麥卡錫表示，這一戰略伙伴關(guān)系對于開(kāi)發(fā)核聚變這一令人興奮的新技術(shù)并更快地投入使用至關(guān)重要。核聚變作為一種清潔、高效的能源形式，具有巨大的潛力，將為全球能源轉型和應對氣候變化提供重要支持。
