歐盟聚變聯(lián)盟負(fù)責(zé)人談國際核聚變研究領(lǐng)域新進(jìn)展

　　日前，第二十屆太平洋核能大會在京舉行。期間的第一場專題論壇就聚焦在核聚變領(lǐng)域。

　　眾所周知，為推進(jìn)核聚變研究，早在1988年，美、蘇、歐、日共同啟動“國際熱核聚變實驗堆（ITER）”計劃，旨在集全球之力攻克人類能源問題的“終極關(guān)口”。2006年12月21日，中、歐、印、日、韓、俄、美七方在法國巴黎簽署ITER聯(lián)合實施協(xié)定。2007年10月24日，ITER國際聚變能組織（簡稱ITER組織）正式成立，ITER計劃進(jìn)入裝置建造階段。可以說，ITER計劃是受控核聚變由實驗室走向工程實踐的關(guān)鍵一步。

　　對于核聚變研究，歐盟一直寄予厚望。身為ITER計劃的執(zhí)牛耳者，歐盟承擔(dān)了該計劃約50%的任務(wù)額度，同時，其也為自身的核聚變研究度身定做了詳實的技術(shù)發(fā)展“路線圖”?；诖耍梢哉f，歐盟的核聚變研究現(xiàn)狀很大程度上決定著全球核聚變研究的走向。第二十屆太平洋核能大會期間，記者特別采訪了歐盟聚變聯(lián)盟(Euro-Fusion)負(fù)責(zé)人多納先生（Mr. A.J.H Donne），了解當(dāng)前國際核聚變研究領(lǐng)域的一些最新進(jìn)展。

　　一張與ITER計劃相互交織的歐盟聚變研究“路線圖”

　　記者：對于核聚變的研究，您在論壇演講中反復(fù)提及了核聚變發(fā)展“路線圖”這一概念，請您詳細(xì)闡述一下這幅“路線圖”？

　　多納：歐盟核聚變發(fā)展“路線圖”以2050年實現(xiàn)聚變發(fā)電為最終目標(biāo)，基本分為兩個重要階段：第一階段是建造ITER，第二階段是打造歐盟自己的示范堆。我們打算在ITER建造的同時，開始設(shè)計歐盟核聚變示范堆的設(shè)計工作；ITER運(yùn)行后，借助ITER的經(jīng)驗與成果，著手建造核聚變示范堆。

　　這張“路線圖”集中了歐盟中所有國家相關(guān)研究者的智慧，它制定的過程非常民主，歐盟的主要實驗室都參與其中，討論路線圖的主要因素，包括為了實現(xiàn)聚變放電這個目標(biāo)所需要做的各項工作。

　　當(dāng)然在過去幾年的實踐中，我們也可以看到，這份“路線圖”并不是一份一成不變的規(guī)劃，而是在不斷地進(jìn)行調(diào)整中。比如，與日本共同合作的國際熱核聚變材料輻射裝置(IFMIF)的進(jìn)度比預(yù)期要慢一些，我們就決定在今年或明年做出一些調(diào)整，探討其他方法的可行性，各個實驗室提出的方案五花八門，我們在討論，希望從中選取最可行的。這就像導(dǎo)航一樣，中間遇到一些問題，堵車或走不通就要調(diào)整一下方向?？傊?，為盡快達(dá)到最后的目標(biāo)，要不斷地調(diào)整。

　　但要強(qiáng)調(diào)一下，“路線圖”的調(diào)整不是革命性的，而是持續(xù)更新的過程。

　　基于“27國、100多所高校、27個實驗室”的歐盟聚變聯(lián)盟

　　記者：您剛才提到了歐盟聚變聯(lián)盟的管理問題。2014年，歐盟成立了您所在的這家機(jī)構(gòu)——歐盟聚變聯(lián)盟，旨在整合歐盟內(nèi)部聚變研究力量，強(qiáng)化對于“路線圖”的執(zhí)行。您能否介紹一下它的作用和意義？

　　多納：歐盟聚變聯(lián)盟是歐盟27國100多所高校、27個實驗室建造的一個共同體，主要目的是開展跟ITER相關(guān)的一些技術(shù)方案，同時也負(fù)責(zé)歐盟核聚變示范堆的基礎(chǔ)設(shè)計。但是，我們并不負(fù)責(zé)ITER和歐盟示范堆的具體執(zhí)行。當(dāng)進(jìn)入到工程階段后，我們會把聚變最新研究成果、示范堆相關(guān)理念呈交給ITER計劃歐洲執(zhí)行機(jī)構(gòu)——歐洲聚變能組織（F4E），由他們和歐盟相關(guān)工業(yè)界進(jìn)行相關(guān)交流，完成ITER和歐盟示范堆的建設(shè)。

　　記者：歐盟聚變聯(lián)盟成立之后，管理層面主要產(chǎn)生了哪些變化？

　　多納：在過去的管理體系中，歐盟委員會和單一的國家簽署雙方合同，由各國投入核聚變研究經(jīng)費，20%來自歐盟，80%是自籌。實驗室可以自由從事感興趣和認(rèn)為與核聚變能源相關(guān)的實驗和工作，不一定以ITER項目為先。

　　在新的管理體系中，歐盟和單一國家的雙邊合同取消了，歐盟在聚變領(lǐng)域的研究經(jīng)費都撥給我們，由我們根據(jù)歐盟核聚變發(fā)展“路線圖”，按照研究的優(yōu)先順序來決定哪些實驗室可以獲取經(jīng)費。各實驗室之間，既是競爭又是合作的關(guān)系。這樣，更加整合了實驗室的資源，讓他們可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢去進(jìn)行一些項目的研究。從中你可以清晰地看到，核聚變“路線圖”的執(zhí)行力得以加強(qiáng)。

　　記者：歐盟聚變聯(lián)盟成立近兩年來，研究工作取得了哪些進(jìn)展？

　　多納：成立以來，我們在核聚變材料研發(fā)方面做了大量的工作，致力于提高聚變相關(guān)材料的性能，取得了比較顯著的成績。比如，我們一直在和紡織業(yè)界做一些接觸，希望用鎢這種材料提取一些纖維，并在其中加入銅等元素來提高材料的抗熱等性能。

　　此外，我們在如何提高氚的產(chǎn)量方面也在加強(qiáng)研究的力量。氚是聚變堆里十分重要的燃料，每年的聚變研究約需要100公斤的氚。而目前，加拿大坎杜堆產(chǎn)出的氚僅為25公斤，產(chǎn)量非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠研究所用。所以在托克馬克裝置里如何通過包層系統(tǒng)增值氚，是我們目前面臨的主要挑戰(zhàn)。

　　我們?nèi)匀徊粩嘣谡{(diào)整研究方案和方向，應(yīng)該說，整體來看，各項工作開展都還比較順利。

　　位列多米諾骨牌之首的ITER項目

　　記者：在您的表述中，我們可以看到歐盟的核聚變研究和ITER項目的進(jìn)展彼此交錯咬合、密不可分。參與該計劃的7方都投入了大量人力、物力、財力，對他們而言，ITER計劃與其本國核聚變研究的緊密程度，也都和歐盟的情況類似吧？

　　多納：確實如此，ITER計劃至關(guān)重要，它是受控核聚變由研究走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵一步。

　　記者：那么，如果ITER計劃不成功，是否意味著歐盟現(xiàn)在的聚變研究方案也就成為了沒法完成的任務(wù)？對其他參與國，甚至整個世界的聚變研究來說，是否也是如此？

　　多納：可以預(yù)想，若該項目不能成功，那么參與人員就要重返實驗室從基礎(chǔ)研究重新開始，但各方也再不可能投入同樣大的人力、財力，重新建造一個ITER，計劃就會陷入無限期的擱置甚至停止。對這個計劃而言，我們是必須成功，沒有退路的。當(dāng)然，作為核聚變領(lǐng)域的研究者，多年的經(jīng)驗讓我對ITER計劃是有充足信心的。

　　如果ITER沒有成功，打擊當(dāng)然是沉重的，但是，通向成功的道路并不是唯一的。在核聚變能源研究領(lǐng)域，除了ITER，我們還有其他的構(gòu)想，即使ITER最終未能建成，對于其他的構(gòu)想不會造成太大影響。

　　記者：目前，ITER計劃的一些項目出現(xiàn)了拖延的情況，對于這個計劃的管理頗有一些微詞。那么，您認(rèn)為，ITER計劃在執(zhí)行時存在哪些問題呢？

　　多納：雖然各參與國文化、背景不盡不同，但是所有參與國目標(biāo)一致，且ITER組織有著行之有效的工作方式。ITER機(jī)構(gòu)現(xiàn)任總干事自去年上任以來，對工作方式和組織結(jié)構(gòu)也重新進(jìn)行了調(diào)整，把高層集中起來進(jìn)行決策，從而更利于項目的執(zhí)行。希望在新的總干事領(lǐng)導(dǎo)下，ITER項目能取得更好的進(jìn)展。

　　在實際的運(yùn)行中，該計劃確實存在一些問題，我個人認(rèn)為主要來自兩方面的原因。一是，ITER的組建機(jī)制給任務(wù)造成了一定困擾。ITER組織負(fù)責(zé)計劃的運(yùn)行，但是它本身沒有經(jīng)費預(yù)算，所有的經(jīng)費都來自七個成員方的貢獻(xiàn)。這樣，ITER組織在向各成員方供應(yīng)商提出任務(wù)要求時，就會存在部件發(fā)布方和制造任務(wù)承擔(dān)方之間的博弈。比如，該組織提出一個部件設(shè)計要求，制造商很可能會認(rèn)為成本過高，與它進(jìn)行討價還價。

　　二是，ITER任務(wù)分配方面存在問題，經(jīng)常是幾方共同承擔(dān)同樣部件的制造任務(wù)，由于工作接口過多，也會使工程變得更為復(fù)雜。比如，ITER項目中，真空室所用線圈由歐盟和韓國共同承擔(dān)制造，為使兩國制造線圈的材料保持一致，避免因材料構(gòu)成細(xì)微差距出現(xiàn)變形的問題，就要不斷進(jìn)行工作的對接、討論，從而增加了工作的復(fù)雜性。

　　我認(rèn)為，最好的解決辦法是建立一個新的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，把經(jīng)費交由該機(jī)構(gòu)進(jìn)行分配，該機(jī)構(gòu)具有一定的自主決策權(quán)，同時也對其進(jìn)行一些限制，這樣可以更加有效地利用經(jīng)費。同時，各成員國之間應(yīng)該進(jìn)行知識和信息的共享，這樣可以大大降低成本，減少不必要的討論。（申文聰 楊阿卓 吳佳蔚）