界面新聞實習記者 | 薛昱婷
(資料圖)
作為有史以來規(guī)模最大的科學實驗之一，國際熱核聚變實驗堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，下稱ITER）計劃正面臨超期超支。
6月15日，美國科普雜志《科學美國人》發(fā)表的一篇文章表示，ITER可能成為歷史上延誤最嚴重、成本超支最多的科學項目，預計成本已遠超200億歐元（約合1563億元人民幣）。若將通脹計算在內(nèi)，ITER計劃的成本與美國研制第一枚原子彈的曼哈頓計劃相當，且成本必將繼續(xù)增長。
該報道稱，目前ITER組織內(nèi)部無人可以提供對延期時長以及額外費用的估計。該項目還有很多技術(shù)挑戰(zhàn)待解決，預算大概率失去控制。
ITER裝置位于法國，是一個能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導托卡馬克，俗稱“人造太陽”，目標是驗證和平利用聚變能的科學與技術(shù)可行性。核聚變一直被科學界視為人類的終極能源。
托卡馬克是一個外形酷似甜甜圈的環(huán)形磁約束容器，其中央是一個環(huán)形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時候，托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱至超高溫，以達到核聚變的目的。
為實現(xiàn)數(shù)億度的等離子體穩(wěn)態(tài)運行，科學家將超導技術(shù)引入托卡馬克的線圈，建造了超導托卡馬克，這是可控熱核聚變能研究的一項重大突破。為建造大規(guī)模托卡馬克，推進聚變研究、獲得聚變能源，ITER計劃應(yīng)運而生。
ITER計劃是當今世界最大的大科學工程國際科技合作計劃之一，歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國、中國為七個成員方，共有30多個國家聯(lián)合共同參與建造。中國于2006年正式簽約加入該計劃。
在建造階段，各成員方共同承擔ITER裝置的部件研制和安裝調(diào)試及經(jīng)費。經(jīng)費包括實物貢獻和現(xiàn)金貢獻——后者是各方根據(jù)規(guī)定，每年提交給ITER組織的運行和裝置建設(shè)運行費用。
該計劃可追溯至20世紀80年代中期，于1988年開始設(shè)計工作，2001年完成工程設(shè)計，2006年正式開始，原定于2016年完成建設(shè)，后多次延期。
ITER計劃分四個階段實施：建造期十年，原預計總費用50億歐元；運行期20年，總費用50億歐元；去活化階段5年，總費用8億歐元；最后裝置交由東道國退役。
2017年，ITER的總干事Bernard Bigot曾表示一切都在按計劃進行。但裝置的諸多部件存在延遲，正式安裝從2018年推遲至2020年。
2020年7月28日，ITER計劃重大工程安裝啟動儀式在法國南部卡達拉舍舉行，標志著ITER托卡馬克裝置安裝工程正式啟動。
據(jù)《科學美國人》報道，2021年底，ITER理事會私下要求修訂時間表和預算表。2022年，Bigot因不明原因去世，約一個月后，ITER理事會正式在閉門會議中提出修訂預算表和時間表。
面對外界對于項目進度的詢問，ITER通訊主管表示，Bigot的去世使得ITER進入了“相當痛苦的領(lǐng)導層過渡”，并使得任何文件的披露失去意義。
之后ITER曾表示，希望能在2025年首次開機產(chǎn)生第一炮等離子體，在2035年正式開展氘-氚實驗。該實驗也正是ITER計劃的設(shè)立目的。
今年，《科學美國人》記者還向ITER提起一項訴訟，要求其解釋進度和成本情況。部分文件顯示，2021年11月，ITER估計該項目面臨約17個月的延誤；2022年6月，延期時間翻番至35個月。ITER的預算也因此增加數(shù)十億美元，但并未解釋延期的原因。
2022年11月，Bigot的繼任者Pietro Barabaschi曾表示，ITER裝置存在兩個重大缺陷，分別在隔熱罩和真空容器。部分機器的隔熱罩發(fā)生腐蝕破裂，需要進行修復；真空容器的一些部件并未按照需要的精度來制造。ITER因此決定停止組裝，并拆除已安裝好的部分進行維修。
“解決這些問題需要至少幾個月，甚至幾年。”Pietro表示，這對時間表和預算表的影響非常巨大。
今年3月，法國核安全局發(fā)現(xiàn)，項目部分焊工的資質(zhì)是偽造的。ITER隨即禁止涉事供應(yīng)商繼續(xù)提供焊工服務(wù)。法國核安全局因此要求徹查全部供應(yīng)商，并進行情況說明。多個問題疊加，使得ITER的時間表將被推遲三年左右。
據(jù)《國際核工程》雜志報道，新的時間表會在今年年底出爐，此外會對預算表進行修正，并達到法國核安全局的安全要求。
ITER也是迄今中國以平等身份參加的規(guī)模最大的國際科技合作計劃。作為ITER計劃的七個平等成員方之一，中國承擔ITER建設(shè)階段9.09%和運行、退役階段10%的經(jīng)費，享有ITER計劃100%的技術(shù)成果使用權(quán)。
除參與ITER之外，中國也在積極建設(shè)自己的核聚變堆。
今年4月12日，全球首個全超導托卡馬克EAST裝置，實現(xiàn)了高功率溫度下穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，創(chuàng)造了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運行新的世界紀錄。
EAST裝置是中國新一代可控核聚變研究裝置，由中科院合肥物質(zhì)科學研究院自主研制。
中核集團也在研制“人造太陽”。去年10月20日，中核集團發(fā)布消息稱，中國新一代“人造太陽”（HL-2M）等離子體電流突破100萬安培（1兆安），創(chuàng)造了中國可控核聚變裝置運行新紀錄，標志著中國核聚變研發(fā)距離聚變點火邁進了重要一步。
2017年，中國聚變工程實驗堆（CFETR）正式在合肥啟動工程設(shè)計，計劃到2050年，聚變工程實驗堆實驗成功，建設(shè)聚變商業(yè)示范堆，掌握人類終極能源。