8.核聚变能源

极不可能

美国国家点火装置(新浪科技配图)

虽然它能缓解环境危机，但实现起来仍有难度。

撰文迈克尔·莫耶(Michael Moyer)翻译 庞玮

曾有人这样揶揄核聚变能源：无论何时，问实现的时间，永远需要20年。今天看来，这还是太过乐观了。世界上最大的等离子聚变项目，位于法国南部的国际热核聚变实验堆 (ITER，参见《环球科学》2010第 4期《核聚变悬疑》一文)，最早也要等到 2026年才能开始核聚变实验研究。工程人员至少需要十年时间对 ITER进行测试，然后才能开展下一步工作。在这个项目中，他们计划将把等离子体束缚在“磁瓶”里，最终建成一个可输出净能量的核聚变反应堆实验原型。要看到能直接向电网输送能源的反应堆开始运行，那是下一代人的事了。与此同时，人类社会对能源的胃口却永无止境。“全世界对能源的需求都如此巨大，增长都如此迅速，迫使我们必须另辟蹊径，”美国国家点火装置(National ignition Facility，NIF)主管爱德华·摩西(Edward Moses)说。(NIF位于美国加利福尼亚州的利弗莫尔国家实验室，是美国主要的核聚变实验装置，它将多束激光聚焦于很小的靶丸上引发核聚变反应。)理论上，聚变电站可以提供这样的一条“蹊径”。这种电站以存在于普通海水中的重氢为原料，不产生任何有害排放──没有烟尘、没有核废料、不排放温室效应气体。它们将驾驭使太阳发光发热的内部能源，为我们这颗行星提供电力。

然而实际上，核聚变大概不会如物理学家期望的那样改变世界。事实证明，触发和控制核聚变进行自持反应(self-sustaining，指聚变产生中子数等于消耗中子数，使得反应平稳持续)所需的技术极为复杂。除此之外，第一代聚变反应堆肯定会价格不菲，本世纪内无法广泛应用。

摩西等人认为，能最快接近核聚变的途径莫过于“杂交技术”，即用聚变反应来加速核废料中的裂变反应。在这种被称为“激光惯性聚变引擎”(laser inertial fusion engine，LIFE)的方法中，大功率激光束将能量聚焦在很小的靶丸上，能量冲击将点燃初级核聚变反应，聚变产生的中子向外传播，击中外面包裹的裂变物质壳层，壳层可以是来自核电站的乏燃料(spentfuel，使用过的燃料)，也可以是军事上常用的贫铀(depleted uranium)。放射性废料在中子的轰击下会触发更多衰变，释放出可用于发电的热，同时加速废料本身向稳定物质的转变(从而解决了核废料的处理问题)。摩西称，他能在 2020年之前制造出一台基于 LIFE的工程原型，并在2030年之前实现并网发电。

换句话说，可以利用核聚变的实用反应堆距离现在，真的只有20年了。