聊聊可控核聚變這件事！

作者 :正文注明 2024-12-10 06:43:52 圍觀 : 次評論

作者：盧克文
來源公眾號：盧克文工作室
已獲轉載授權

2024年11月在法國亂竄時，無意中來到上普羅旺斯一處叫馬諾斯克（Manosque）的小鎮，在這里，意外了解到關于可控核聚變的一些事情。

11月26日我還發了一條微博，轉述了當地一名核科學家的內容，許多人表示不可能，美法兩國核電站建設能力還十分強大，對這條信息充滿質疑。

這里先聲明一下，我本人就是個街溜子，沒讀過幾本書，沒上過大學，啥啥都不會，更別提可控核聚變這么高級的事物，下面所有聊到的信息，都是我這個街溜子聽來的，沒有摻雜任何本人清澈愚蠢的觀點。

熟悉我的讀者們都知道，本人又土又LOW，天天只知道河北彩花相澤南田中檸檬啥的（相澤南是真的頂），不可能擁有闡述核聚變的能力，所以純粹就是在這瞎聊，大伙就當胡亂聽個熱鬧，千萬不要當真。

瞎聊開始。

法國馬諾斯克這么不起眼的小鎮，藏了一個天大的國際項目，名叫ITER，全稱是國際熱核聚變實驗堆。

ITER是一個國際組織，不是法國國內項目，所以馬諾斯克大街上到處是外交車牌在那晃來晃去，還有各種形跡可疑的人在那到處打探信息——不包括本人，我純純只是路過。

據本地人說，這些形跡可疑的人可能就是間諜，但跟電影里那種來無影去無蹤殺人于無形的間諜不一樣的是，他們一眼就知道誰是間諜，而且間諜一點都不神秘，凡是沒有正經工作又不是短期旅游，純在那瞎晃悠問東問西的非本地人，他們一律默認間諜。

在ITER上班是一件非常爽的事情，法國的稅率特別特別高，一般稅后到手2000歐的話，公司差不多實際要支出4000歐，而在ITER上班，不用向法國政府納稅，里面的核科學家通常都有七八千歐月薪，不扣稅直接到賬爽到飛起，一年十萬歐的收入，約等于在中國稅后拿70-80萬人民幣年薪。

而馬諾斯克常見的小別墅——我覺得這種小別墅叫農村自建房更合適一些，通常上下兩層共200平，還沒達到國內別墅的標準——一套通常只需要30萬歐，合230萬人民幣，所以這里的科學家們很容易就能買一套定居。

再配一輛2萬多歐，有外交牌照的小車，加上當地最貴的法餐人均也只有50歐，在鎮里就可以橫著走了。

而且這家機構還超級穩定，很少炒人，大部分員工都能干很長時間，中國在這干得最久的工程師，工作了18年直接退休。

每天上班時間也不長，每周35小時工作時間（此處可能記錯），到點就打卡下班，平時比國企還國企。

真的要炒掉某個人，也會按N+6進行賠償，真正是摸魚科學家們的天堂。

總之一句話，這個ITER財大氣粗，相當了不得。

那這個ITER是怎么來的呢？

這事得慢慢講。

二戰結束后，蘇美兩國都打算搞核聚變，但走了兩條不同的路線。

1951年時，蘇聯這邊由薩哈羅夫跟塔姆帶頭，研制“環形磁籠”，就是后來的托卡馬克；美國這邊則由萊曼·斯皮策建立普林斯頓等離子體物理實驗室，研制仿星器，走兩條不同的路線搞可控核聚變。

托卡馬克長這樣

仿星器長這樣

托卡馬克就是個甜甜圈，仿星器就是個天津麻花，很好記。

工作原理上，托卡馬克縱向磁場非常強，由外部縱場線圈提供，然后等離子體電流貢獻極向磁場。

仿星器縱向磁場和極向磁場都完全由外部線圈提供，避免了電流分布帶來的不穩定性，但磁場相對弱。

大部分人應該都看不懂上面的工作原理，不要焦慮，我也沒看懂，這是我百度查來的，普通人也沒必要弄懂，這是核科學家們的事情，普通人這一生最重要的事情就是還房貸，這些事輪不到我們管，大家只要記住有兩個不同的可控核聚變路線：一個是蘇聯甜甜圈，一個是美國天津麻花就夠了。

冷戰時蘇聯、美國、歐洲同時開展可控核聚變研究，但早期都沒啥進展，三路科學家都搞不定，就決定一起想辦法，公開交流，互相展示研究成果。

1968年8月，新西伯利亞召開國際原子能機構聚變能大會，阿齊莫維奇說蘇聯的T-3托卡馬克電子溫度搞到了一千萬攝氏度，比美國普林斯頓仿星器的溫度高出了10倍多。

歐美覺得這個數據太離譜，開始都不相信，阿齊莫維奇叫他們去現場檢驗，結果比他宣稱還要離譜，比一千萬攝氏度還要高許多。

大家心服口服，全世界各國都開始大建托卡馬克裝置，一口氣建了好多個甜甜圈。

1982年德國的ASDEX托卡馬克裝置發現等離子體高約束模式，離成功越來越近，各國更專注托卡馬克，1996年日本的JT-60U裝置，甚至把溫度干到了4億攝氏度。

但是再往下研究的話，就需要建一個超級大的裝置和超導線圈，裝置還要能實現零下269攝氏度的極低溫和上億度的高溫，其風險、成本、技術已經不是一個國家可以解決的了。

1985年，冷戰已經走到了尾聲，蘇聯那邊上來的是恨不得當場自宮的戈爾巴喬夫，他去跟里根商量，說現在也該緩緩敵對情緒了，大家一起搞點東西出來吧，親熱親熱。我看那個可控核聚變項目就很好，為了全人類“清潔和近乎無限的能源供應”，我們兩大強國號召號召，建個團隊一起搞吧。

里根同意了，跟歐盟日本打了個招呼，大家商量商量就開始前期準備工作，ITER就這么成形了。

但這個項目實在太大太科幻了，大到1988年在維也納啟動概念設計，1992年才開始工程設計，1998年才搞定ITER裝置設計，活還沒開始，十三年過去了，中國這邊都開始大下崗了，實物還沒見著影子。

后面陸續又有中國、印度、韓國加入了這個項目，三國都是10%的股份，總體算下來是七個股東，分別是：歐盟、美國、俄羅斯、日本、中國、韓國、印度。

七個國家分別撥款，分別指派科學家加入團隊，共同沖擊人類的能源事業。

時間一晃到了21世紀，里根都去世一年了，ITER才在2005年定址在法國南部卡特拉舍的馬諾斯克鎮。

為什么選在法國呢？

因為放在美國，俄羅斯不同意；放在中國或俄羅斯，美國不同意；放在日本，中國不同意；放在印度，大家都不同意；大家從中找平衡，找來找去，就法國吧，看起來跟大家都沒啥深仇大恨的樣子，而且法國當時核技術確實水平高，好多中國核科學家都是要去法國深造的。

為什么選在這個小鎮呢？是因為這里離法國原子能署近，辦事方便。

前期所有事情搞定，2007年10月24日ITER國際組織正式成立，從構想到落地，時間已經過去了22年，各國領導人都換了好幾茬，整整一代人耗干了。

什么是宏大敘事？這就是宏大敘事。

我2024年去到馬諾斯克時，時間又過去了17年，差不多又是一代人的時間。

39年彈指而過，項目進行得咋樣了？

目前ITER共有2000多個職員，其中1100多個科學家，1000多個行政配套（打雜）職員，忙活了17年，可控核聚變這事，還是沒啥眉目。

ITER項目已經變成了一座當代巴別塔，項目完成遙遙無期。

第一個原因是技術難度大，相關產品要求高，因為工作環境極其特殊，所需要的每一個螺絲都要特別定制，單獨生產要耗費上游工廠大量財力物力，制作周期也特別慢。

第二個原因是所有參與國都想獲得核聚變過程的數據，有時候一個流程做完，有些國家沒參與到的就要求再做一遍，最多的時候，一個流程曾經做過七遍，不斷做重復工作。

第三個原因是世界各國各有各的小九九，內部政治斗爭激烈。ITER里面斗得最狠的不是印度人，因為他們通常只有5年短期合同，不會在ITER呆太久，勢力較弱，ITER斗得最狠的是意大利人，常常活沒干完甩包袱走人，沒啥責任心，逼著中核工程給他們擦屁股。

ITER曾經出現一名強悍高層，是法國猶太人Bigot，在其一手主導下，預計ITER2027年可以完工，但是一波疫情突襲全球，Bigot死在了2022年初，ITER又開始了其磨磨蹭蹭的歷史進程。

最新的消息是，ITER預計2035年可以完工，但2035年到底能不能完工，大家心里都沒底，甚至大家開玩笑說，這個項目可能永遠不會完工。

也許對于科學家們來說，在法國這么美麗的小鎮，個個都有房有車還有外交牌照，每天工作7小時周末雙休，干著一份還算輕松也沒有盡頭的工作，安安穩穩過完一生，也不是啥壞事。

我隨手拍攝的小鎮風景

目前ITER項目已經燒掉了200億美元，光每年的工資就要一億多歐元，雖然分攤到各國都不算大錢，但200億美元，那也是錢啊。

美國以前的曼哈頓計劃也不過燒掉了20億美元，約等于今天的300億美元，所以ITER常常被人批評，“你們燒掉了一個曼哈頓，還啥都整不出來。”

當年制訂這個項目的全球領導人，已經沒有一個在世，最能活的戈爾巴喬夫，也倒在了2022年8月，但這個項目還是找不到第一階段完成時間。

中國人一直在很努力地為可控核聚變添磚加瓦。

中核集團幫助ITER成功安裝過心臟設備真空杜瓦，2024年2月，又跟ITER簽署了真空室模塊組裝合同。

這個裝置主體，由39座建筑和技術區組成，從地下12米一直延伸到地上60米，旁邊另有裝配大廳、控制室、液氦工廠等。

目前全球除了法國這個龐大無比的ITER，世界各國也在各搞各的可控核聚變，但進入決賽圈的，實際只有中美兩國，歐日韓印都被拋在了第二第三陣營。

美國的NIF在搞激光可控核聚變，2023年7月能量輸入達到了2.05兆焦耳，輸出達到了3.88兆焦耳。

中國可控核聚變研究，集中在“HL-2M”和“EAST”兩大工程，都走的托卡馬克路線，只不過HL-2M屬于最大實驗設備，而EAST屬于超導實驗設備。

EAST在2021年時，實現了1.2億攝氏度下長達101秒的穩定運行，表明中國在托卡馬克路線取得了重要突破。

中國之所以選擇托卡馬克，是因為這條路線更成熟，也更安全，美國的激光核聚變則會產生大量氮氧化物、硫氧化物等有害物質，會導致環境污染和生態破壞，成本也更高。

從法國回來后，我查了查國內文獻，里面有說國內搞核聚變，可以避免國際可控核聚變項目的談判、爭端、拖欠經費等人為問題，想起自己在馬諾斯克知曉的信息，突然覺得這個作者就是在暗戳戳嘲諷ITER項目嘛。

為了搞可控核聚變，2023年12月，中核集團牽頭24家中央、科研院所、高校等在成都成立了中國聚變能源有限公司。

新奧集團、三峽集團、東方電氣、中國一重都過來協同開發，各領了第一批任務清單，中核科創基金則負責提供資金支持。

中國已明確，可控核聚變領域，是未來能源的唯一方向。

從2015年開始，中國申請相關專利開始超越美國，目前中國核聚變技術專利申請全球領先，美國次之，英國和日本再次之。

由于人類計算能力的飛速發展，實驗室結查正在提速，可控核聚變目前正處于歷史關鍵轉折點。

可控核聚變前路還有多遠暫不知道，但一步一步踏踏實實地走，終究是走得到的。

標簽這件事可控核聚變

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