日英合作推进可控核聚变发电
■刘一澳 苏晓军

英国的球形托卡马克能源生产装置。
近日,日英两国签署一份关于共同推进核聚变发电技术的备忘录。
核聚变发电,又称“人造太阳”,通过模拟太阳上的能量产生机制,将氘、氚等轻原子核在超高温高压条件下聚合为重原子核氦,同时释放出巨大能量。由于核聚变反应不产生放射性废物,原料可从海水中提取,因此被称为“人类的终极能源”。
核聚变发电研究始于20世纪中叶,主要技术难度在于如何实现可控核聚变。20世纪50年代,苏联科学家研制出托卡马克装置,用强磁场形成一个“磁笼子”,可将高温等离子体约束其中。托卡马克装置的出现,推动可控核聚变从理论走向实验阶段。
20世纪70年代后,多国陆续建造出托卡马克装置,如日本JT-60U、欧洲联合环状反应堆等。本世纪初,多国主导的国际热核实验堆项目启动。随着相关技术不断取得突破,可控核聚变发电从基础验证转向工程优化。
在核聚变发电技术快速发展的当下,日英合作并非偶然。日本资源匮乏,福岛核事故后对清洁能源的需求迫切,而国际热核实验堆项目进展缓慢,无法满足其紧迫需要。英国在退出欧洲原子能共同体后转向独立发展可控核聚变反应堆,面临技术不足等问题。
日英合作聚焦机器人维护、装置设计与制造技术融合,旨在加速可控核聚变发电技术从实验到应用转型。其中,日本提供加工经验与材料技术,英国贡献紧凑拓扑与操作能力,双方形成互补合作。日本希望借英国的技术实现本土核聚变发电目标,英国则需借助日本的资金和技术,加速反应堆落地。
此次日英合作不只是瞄准技术提升与设施建设的短期成果,更着眼于核聚变发电技术的军事应用潜力。核聚变反应堆是核潜艇和核动力航母的理想“心脏”,能够使其实现近乎无限的续航力。基于核聚变反应的航天器推进系统能提供远超化学推进系统的比冲量,大大提升太空飞行效率。小型可控核聚变反应堆能够提供持久、可靠的能源供应,提升作战单元的持续作战能力。日英合作研发核聚变发电技术,既是在能源领域的技术探索,也是国防科技赛道上的军事博弈,值得密切关注。


