_人造太阳_终结能源危机_
ＫＥＪＩＣＨＡＯ
氢核聚变反应。
随后的研究证实，太阳发出的能量来自组成太阳的无数的氢原子核。在太
随着中国、日本、韩国、俄罗斯、美国和欧盟６大ＩＴＥＲ成员国６月２８日在莫斯科敲定法国的卡达拉舍（Ｃａｄａｌａｃｈｅ）为反应堆建设地，这一为期５０年、共计投资将超过１００亿欧元的国际超大型科学合作项目很快就将正式启动。“ＩＴＥＲ”在拉丁文中为“道路”之意，现指“国际热核实验反应堆计划”，它有一个形象的名称：“人造太阳”计划。这一计划是否真能为缓解能源危机另辟蹊径，整个世界都在期待。酷暑严冬、暴风山洪……被现代人类“剥削”的地球也在
以自己的方式报复着人类。然而与生态气候所遭受的破坏相比，能源衰竭受到了更为广泛和急迫的关注。
阳中心的超高温和超高压下，这些氢原子核相互作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放出巨大的光和热。于是，科学家设想，如果实现人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，那么在地球上同样可以创造出一个个具有不竭能量的人造太阳。
实际上，宇宙中最常见的就是氢元素的聚变反应，所有的恒星几乎都在燃烧着氢。利用氢原子最容易实现的聚变反应是其同位素氘（读音刀，ｄｅｕｔｅｒｉ－ｕｍ）与氚（读音川，ｔｒｉｔｉｕｍ）的聚变。氘和氚发生聚变后，２个原子核结合成１个氦原子核，并放出１个中子和１７．６兆电子伏特能量。每１升海水中含３０毫克氘，３０毫克氘聚变产生的能量相当于３００升汽油，就是说，“１升海水等于３００升汽油”。地球上海水中有４５万亿吨氘，
从１９７３年以来，人类已向地球索取了５０００亿桶（约合８００亿吨）石油，按照现在的开采速度，石油能满足４４年的需求，天然气还能持续开采６３年；抛开核能发电潜藏的核污染危险不言，其主要原料铀的地球探明储量也仅够维持７２年……百年之后，人类将何以为继？
“日不落”的梦想
在中西方的神话里，都有盗取天
火、造福人类的传说。太阳，这个高悬九天之上源源不断喷薄光热的星球是能为人类带来美好光明生活的象征。
斗转星移，沧海桑田，直到１９世纪末，放射性研究的开启才真正将人类引领到太阳迷宫的门外，而核聚变的发现终于使人类喊出了那一声响亮的“芝麻开门”。
最初，剑桥卡文迪许实验室的英国
“人造太阳”
终结能源危机？
复旦大学国际问题研究院常务副院长 沈丁立
化学家和物理学
家阿斯顿，在用自己创制的摄谱仪从事同位素研究时发现，氦－４质量比组成氦的４个氢原子质量之和大约小１％左右。１９２９年，英国的阿特金森和奥地利的奥特
斯曼联合撰文，证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳的光
与热皆源自这种
制造不断的核聚变以产生电力
我国ＨＴ－Ｔ超导托卡马克核聚变实验装置
ＫＥＪＩＣＨＡ
Ｏ
足够人类使用６０亿年。
政治角力让ＩＴＥＲ一波三折
事实上早在二战时期人类就早已实现了氘－氚聚变——氢弹。但它比原子弹更具毁灭性和不可控性。如何将氢弹爆炸过程用人为手段大大减缓，其反应能量被缓慢而稳定地输出？这成为科学家们半个多世纪以来为之奋斗的目标。
上个世纪５０年代初，美国和苏联率先开始秘密地独立研究可控核聚变，然而随着研究的深入，理论和技术上遭遇的一个个障碍让各国认识到，只有开展广泛的国际合作才是加速实现核聚变能利用的惟一可行之路。热核聚变技术也成为冷战时期各国仍旧保持互通有无的特例。
１９８５年，美国总统里根和前苏联领导人戈尔巴乔夫在一次首脑会议上提议，要求“在核聚变能方面进行最广泛的、切实可行的国际合作”。美苏两国首脑随后又与核技术领域处于领先地位的法国总统密特朗进行了几次高层会晤，支持在国际原子能机构（ＩＡＥＡ）主持下，进行国际热核实验反应堆，即ＩＴＥＲ的概念设计和辅助研究开发方面的合作。
１９８７年，ＩＡＥＡ邀请欧共体（欧盟前身）、美国、苏联、加拿大和日本的代表在维也纳开会并达成协议，五方合作
设计建造国际热核实验反应堆，并由此诞生了第一个国际热核实验堆的概念设计计划，也被称为“人造太阳”计划。
随后，由于苏联解体和美国以需要重新审议核聚变计划为由退出计划，ＩＴＥＲ受到了很大影响，日本和欧盟国家成为ＩＴＥＲ的主体力量，并在２００１年完成了ＩＴＥＲ的工程设计修改方案。
２００３年２月１８日，美国宣布重新加入这一大型国际计划，中国也于同日加入该计划。１９日，国际热核实验反应堆计划参与各方在俄罗斯圣彼得堡决定，将于２０１３年前在日本、西班牙、法国和加拿大４国中的一个国家中建成世界上第一座热核反应堆。
ＩＴＥＲ的投资和建设规模之庞大，交叉学科种类之多，实验设备之复杂，都决定了它必须由多国合力完成。然而在大投入所蕴涵的不可估量的经济利益和政治角力之下，各国选址之争一度让ＩＴＥＲ“搁浅”。
在欧盟的协调下，候选国之一西班牙主动放弃，变成以法国为代表的欧盟与日本之争。２００３年，华盛顿的一次会议上形成“两军对垒”态势——欧盟、中国和俄罗斯主张把反应堆建在核工业基础已经相当雄厚的法国南部城市卡达拉
舍；而美国、韩国和日本则主张建在日本的六所村。因为没有选择加拿大作为反应堆候选国，２００４年初，加拿大宣布由于缺乏资金退出该项目。至此，ＩＴＥＲ的六方参与国确定为中国、美国、俄罗斯、欧盟、日本和韩国。
法日两国的选址拉锯战也从２００３年进入白热化。得到中俄支持的欧盟表现出空前团结。今年年初，在法国促请下，欧盟还曾放出风声：如果僵局无法打破，欧盟和法国将联合有关合作者另起炉灶。
这显然不是最佳选择。所幸的是，随着主要支持者美国的态度基于政治需要而逐渐暧昧，日本也不得不放缓口气。美国一度支持日本，那既是对伊拉克战争中日本坚定挺美的回报，也是对反战法国的报复；而如今时过境迁，急欲从伊战泥潭中抽身的布什政府重新开始“鼓吹”跨大西洋联盟的重要性。此外，美国是否真心愿意日本这个有过历史恩怨的盟友在事关战略的能源问题上实现自给，还要打上一个大大的问号。
失去了最大的“靠山”，日本在得到欧盟承诺可以１０％的投资获得２０％承包合同以及更多就业岗位的交易条件下，还是半推半就地放弃了选址竞争。
“人造太阳”
内部结构示意图
ＫＥＪＩＣＨＡＯ
ＩＴＥＲ开建前的最后一个障碍终于得以扫除。
ＩＴＥＲ选址最终落户法国
法国马赛附近的卡达拉舍镇终于击败了日本青森县的六所，在长达１８年之久的ＩＴＥＲ选址战中胜出。这场旷日持久的竞争，从最初的４个竞争国（法国、西班牙、加拿大和日本），到法国最终获胜，不仅反映了ＩＴＥＲ６个合作方（中国、俄罗斯、欧盟、日本、美国和韩国）的科技政策博弈，同时在深层次上，折射
出世界科技多极化的发展趋势。
ＩＴＥＲ是继国际空间站、伽利略全球卫星导航定位系统等之后的又一超大型国际科技合作项目。尽管一般认为，人类还需要经过半个世纪，才能真正把热核聚变技术商业化，但取得ＩＴＥＲ定址的东道国将在未来十年投资期内取得这场技术开发的主导权，这在带动东道国高科技研发和国内相关产业的提升方面，无疑具有十分重要的战略影响。
法国这次胜出，绝非偶然。在去年欧盟东扩前，欧盟整体经济水平已追平美国，而日本仅为欧盟４成左右。虽然法日在核能开发上各有千秋，但欧盟作为一个整体，其核科技水平则更具优势。由于欧盟在对华的战略科技合作中，较之美日更能使中国得益，中国在ＩＴＥＲ选址问题上不可能不对此有所考虑。选择法国（或欧盟），还有利于世界科技中心的分布更趋平衡合理。此外，鉴于法国已经是核武国家，由它来担任可控热核聚变的东道国角色，一定程度上也可减少核科技研发的民向军转移可能。
中国强势参建
按照六方达成的方案，欧盟将负责ＩＴＥＲ建造经费的４０％，法国作为项目建设地负担１０％；其余５０％由其他五国均摊。在这个国际合作项目之下，每个成员都享有均等权利，也就是说，中国
可以用１０％的投入分享到ＩＴＥＲ全部知
识产权和科技及商业利益。
鉴于中国是能源消费大国，在新世纪随着中国经济发展水平向小康全面推进，寻找可靠可持续的能源供应，已日益成为中国经济发展和国家安全的重大课题。由于世界范围油气能源的探明储量在本世纪后半叶将要告罄，又由于未脱硫的煤炭使用对环境造成十分严重的污染，发展核能，尤其是在本世纪后半叶开始使用可控聚变氢能，已成为世界各大国不可回避的选择，中国对此也不例外。
中国从上世纪６０年代起在四川乐山开始受控热核聚变研究，迄今已有４０
多年。“九五”期间立项的国家大科学工程ＥＡＳＴ（先进超导托卡马克实验装置），是世界上第一个全超导核聚变实验装置，已在安徽合肥的中科院等离子体物理研究所进入总装，预计于今年建成。这一设施将在未来１０年内保持世界领先水平，并成为全球惟一可以支持ＩＴＥＲ计划预研的装置。
中国加入ＩＴＥＲ计划，是一项服务中国和世界的战略决策，有着双重含义。其一，积极参加对中国经济和科技利益悠关的国际大科技项目，对人类科技进步作出中国的贡献，并能加速提升中国可控热核聚变的技术研发水平。从人类几十年开展热核聚变的发展里程来看，任何一国要成功地独立研发可工业化的受控热核聚变，在短期内仍不可能。保障这项技术的研制成功，需要世界范围的技术合作和财政投入。其二，为建造中国自己的热核实验反应堆做技术准备。据悉，中国作为合作一方，将承担ＩＴＥＲ计划１００亿欧元开支的１０％
负担。相应地，中国也将分享
ＩＴＥＲ计划所产出的全部知识成果。从长远考虑，这在本世纪中期中国全面迈入现代化阶段之后继续保障中国发展的能源获得，起着谋篇布局的作用。○
（责任编辑 邓爱华）
中国“人造太阳”形似五角星原子模型