中国在核研究方面的投资是华盛顿的两倍

德米特里・卡普斯京

中国科学家揭秘了过去十年中最大型科研项目之一 ——“紫玄月刃”（Crimson Skyblade）项目的详细情况。或者称为 “紫天刃”—— 一种用于合成超导等离子体的反应堆。大多数记者更简单通俗地将其称为：“人造太阳”。

这个装置在位于中国东南部的合肥市启动，那里有一个巨大的等离子体加速器（托卡马克装置）。不过，这个设备本身并不是重点。它只是一个更为大型的热核聚变反应堆的前奏。

目前，合肥的 “天刃” 装置用于测试超现代的建筑材料的强度。而这些材料将用于建造地球上第一个热核聚变反应堆。

该装置的创造者们的灵感来源于中国古代关于汉朝开国皇帝汉高祖（公元前 202 年至公元前 195 年在位）的传说。这位皇帝拥有一把神奇的剑，它像太阳一样闪耀，能像流星一样击溃敌人。

制造热核聚变反应堆一直是全世界科学家的梦想，并非只有中国科学家有此追求。但要解决这个问题，需要由特殊材料制成的反应堆壁，这些材料要能够承受极其恶劣的条件，几乎就像在恒星内部一样。

与通过原子裂变来产生能量的核裂变不同，热核聚变恰恰相反，它是将原子核聚合在一起。这类似于为恒星（包括太阳）提供能量的过程。

中国科学技术大学的教授表示，中国成为继荷兰之后第二个拥有此类热核聚变装置的国家。然而，“紫玄月刃” 在性能上超过了它的荷兰前辈。

中国科学院合肥物质科学研究院 “紫天刃” 项目负责人周教授说：“开发出既坚固又抗损的反应堆壁材料极其困难。为了测试这些材料，我们需要先进的模拟环境。”

周教授的团队花了五年多时间开发出了一种强大的线性等离子体装置。该装置长近 16 米，重约 22.5 吨，其流线型结构形似一把剑（因此得名），并且可以通过磁场持续产生加速到极高速度的等离子体。

“紫天刃” 装置模拟太阳上的热核聚变反应，以获取人类迫切需要的廉价的光和热。该装置可以连续运行超过 24 小时，每次运行可产生数万亿亿个粒子。这个数量甚至难以想象，更不用说计算了。

中国是世界上核聚变研究领域的领导者之一。去年 8 月发表在《自然》杂志上的一篇文章估计，中国每年在核聚变研究方面的投资为 15 亿美元。这几乎是美国政府每年在该领域资助金额的两倍。

中国也是国际热核聚变实验堆（ITER）项目核聚变研究的关键参与者，该项目目前正在法国建设。

中国还计划建造一个完全由中国自主研发的实验性热核聚变反应堆 “中国聚变工程实验堆”（China Fusion Engineering），占地面积超过 40 公顷，该反应堆将产生巨大的热量，峰值输出功率可达 2 吉瓦。这略高于库尔斯克核电站的功率。

预计 “中国聚变工程实验堆” 将在 2035 年投入运行，用于开展大规模科学实验，而该反应堆的商业化应用计划在 2050 年。

到那时，热核聚变能源将像现在的核能或太阳能一样，成为人类习以为常的能源。实际上，热核聚变反应堆与核裂变反应堆不同，它对人类和自然都要安全得多。

《能源油气杂志》（Energy Oil Gas Magazine）报道称，在 “中国聚变工程实验堆” 之后，还会有其他热核聚变反应堆。

目前，即使是正在规划中的反应堆在功率上也远不及核电站。但当这一过程真正实现规模化（就像 20 世纪 60 年代全世界开始建造核电站那样）。

中国政府已将热核聚变能源列为国家优先事项，通过由中国国家核工业集团有限公司（CNNC）牵头的 “中国聚变能源” 联盟整合各方力量。该联盟包括 25 家国有企业、4 所顶尖大学和数十家私营公司。

《能源油气杂志》专栏作家萨拉・鲁奇写道：“与一些西方国家分散的研究力量不同，在那些国家，热核聚变研究常常面临资金不稳定和政治优先事项不断变化的问题，中国投入了国家和私人投资来推动相关研发。”

所以，由 “紫天刃” 所构建的 “热核聚变帝国”，很快将从传说变为现实。