韩国政府投资8.66亿美元开发核聚变反应堆,追逐“人造太阳”

孤福海 2024-08-06 11:48:40

韩国政府正致力于实现被誉为“未来梦想能源”的核聚变技术,为此,他们将投入高达1.2万亿韩元(8.66亿美元)的资金,启动一项创新项目。

韩国超导托卡马克先进研究中心(Kstar)在大田建造了聚变反应堆 ,科学技术信息通信部在核聚变研究所召开核聚变委员会,决定公私合作方案和推进1.2万亿韩元规模的新型项目方案。/韩国核聚变能源研究所

韩国科学技术信息通信部于22日在大田的韩国核聚变能源研究所举行了第20次国家核聚变委员会,并宣布通过了一项关键的“核聚变能源实现加速战略”。核聚变发电的原理与太阳产生能量的方式相似,通过轻原子如氢的融合,形成更重的原子核,从而释放出巨大的能量,这种能量可以被用来发电。与传统的核裂变发电相比,核聚变不产生高放射性废物,也无温室气体排放。

目前,研究焦点集中在氢的同位素融合成氦的核聚变过程上。韩国的超导核聚变研究设备(KSTAR)和参与的国际核聚变实验反应堆(ITER)都是此类大型核聚变设施的代表。韩国政府已经制定了宏伟的计划,目标是在2030年代建成核聚变示范反应堆(DEMO),并在2050年代实现核聚变发电的商业化。

为了实现这一目标,韩国政府决定投资1.2万亿韩元(8.66亿美元),启动一项新型项目,旨在通过公私合作确保建设DEMO所需的工程技术。政府计划通过技术创新、业务基础设施建设和生态系统构建的公私合作来加速核聚变能源的实现。

技术创新方面,将启动“聚变工程创新项目”,与私营企业合作开发对DEMO建设至关重要的增殖包层技术,增殖包层是核聚变反应的关键组成部分。在研究机构确保核聚变技术的基础上,民间企业将专注于开发所需的材料、零部件和设备技术,以实现双方的协同合作。

获得微软投资的美国核聚变反应堆开发公司Helion Energy制造的用于核聚变发电的原型设备的样子。最近,海外正在积极研究减小核聚变反应堆尺寸的技术。/Helion Energy

韩国政府近日宣布,将致力于开发小型核聚变反应堆的创新技术。尽管目前韩国政府主导的核聚变技术主要集中在大型反应堆上,但国际社会对小型核聚变反应堆的兴趣日益增加。尽管缩小反应堆的尺寸可能会增加操作的复杂性,但这种设计可以显著提高能源效率。

韩国核聚变能源研究所所长李英国指出:“通过利用高温超导磁体,可以减小实现核聚变反应所需的设备尺寸。”他还强调了继续研究的重要性,以确定能够产生电力的最小反应堆尺寸。为了支持这一目标,政府计划推出“公私合作程序”,帮助民间企业掌握小型核聚变反应堆的关键技术。

此外,为了加强产学研合作,韩国计划在今年下半年启动“核聚变创新论坛”。同时,为了培养相关领域的专业人才,政府还计划在大学中新设核聚变专业,并扩大相关课程。

在同一次会议上,核聚变委员会还收到了有关“ITER共同开发项目基线修正推进趋势”的报告。ITER是正在法国建设的全球最大的核聚变实验反应堆,韩国也是该项目的参与方之一。最初预计该项目将于明年完成,但由于新型冠状病毒感染(COVID-19)导致的零部件交付延迟及一些零部件的缺陷,预计完成时间将推迟。

韩国供应的一些关键零部件,如真空容器和热屏蔽体,也面临一些挑战。真空容器在制造过程中存在误差,但这在设计中是可接受的,原本预计将直接用于组装。然而,由于设计变更,可能需要进行修理。热屏蔽体在验收检查中发现了氦泄漏问题,因此决定进行修理。真空容器的作用是容纳核聚变反应中产生的等离子体,而热屏蔽体则用于阻断为超导运行所需的零下269摄氏度与真空容器内部1亿摄氏度之间的热交换。

对于这些挑战,ITER韩国事业团明确表示,韩国国内企业并不存在过错。因此,韩国企业不需要承担额外的修理费用。ITER韩国事业团团长郑基正解释说:“由于ITER组装计划的变化,不得不对热屏蔽体进行修理。”他还指出:“热屏蔽体的问题是自ITER项目初期就存在的设计缺陷。”

航拍国际热核聚变实验反应堆(ITER,国际热核聚变反应堆)建设现场。国际热核聚变反应堆联盟

然而,ITER项目的延期完成及其引发的成本上升已成为一个不可避免的现实。据当地媒体报道,预计ITER项目的成本将比原计划增加大约50亿欧元,总额将达到250亿欧元,相当于约37.3万亿韩元。面对这一情况,李所长指出:“随着ITER建设计划的推迟,我们注意到其他国家正在积极建造自己的核聚变设备,并着手进行技术的开发。”他强调:“为了应对这一挑战,我们将确保所需的工程能力,并积极推进小型核聚变反应堆的技术开发。”

参考链接:

https://koreajoongangdaily.joins.com/news/2024-07-24/business/economy/Govt-to-chase-artificial-sun-with-866-million-investment-in-nuclear-fusion-reactor-development/2097463https://mp.weixin.qq.com/s/TM1zRaEB0RGe8nAJhODBIg

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孤福海

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