世界上最大托卡马克式核融合反应炉在日本茨城启动

世界最大的托卡马克磁环机JT-60SA，试图研究启动核融合的磁场与高能离子的知识。(图/fusionforenergy)

就在COP28会议期间，美国代表提出核融合产业全球合作的想法以后，由欧盟和日本共同研发的JT-60SA 反应器，在日本茨城县举行的落成仪式上首次点火。它的总重量达到370公吨，是世界最大、最先进的托卡马克核融合反应器(tokamak fusion reactor)，。

新阿特拉斯(NewAltas)报导，托卡马克反应器，最初是苏联科学家在 1950 年代提出，这是一种环形反应炉，「托卡马克」这名字是俄语中「带磁线圈环形室」的缩写，因此外型会呈现一个巨大的环状结构，那是个环腔室，周围环绕着高磁线圈，内部填充用于融合的氢同位素高温离子体，这些高温离子会受到磁场影响而被高度压缩，以模拟类似太阳内部才有的压力和温度，期望发生少量的核融合反应。

托卡马克在概念上可行，实现融合的原理也相对容易。但是实际建造却是困难重重，尤其是提升高能磁场本身就消耗巨大的电力，而环境内能否实现核融合也不确定，因此输入的能量很可能超过它反馈的能量，因此在经济上并不成立。

还有一个大问题是高能离子体很难掌握，它很容易从磁场的薄弱处突破，造成压力与温度的下降，这也是目前最大的技术难题。

虽然有种种困难，世界各国研究核融合的脚步却没有停，日本设计的Torus-60 (JT-60) 计划，自 1970 年以来就持续运转，主要也是研究磁场如何控制高能离子态的流动。JT-60SA则是最新、最大的版本，获得欧盟的支持(英国在脱欧盟后，再次签署了新的单独的协议，没有离开团队)。

随着知识的累积，JT-60SA在2013 年进行了彻底的拆卸和重新组装，并于2020 年完成工作。不幸的是，在2021 年发生了大规模的电气短路，需要两年的维修。

终于在12 月 1 日，JT-60SA完成了修复。欧盟代表赛门 (Kadri Simson) 和日本文部科学大臣盛山正仁(Masahito Moriyama)在启动式上，正式宣布 JT-60SA 运转。尽管升级后，JT-60SA的主要工作还是实验器，远未成为实用化的核融合发电机组，但团队相信，在实验过程中，将会学到许多新知识，对于商业化核电合所需的材料和工作程序都会有帮助。

在1950年的物理学老师会告诉学生「核融合大约20年后可以商转」；到了1970年，物理学老师继续告诉学生「核融合大约20年后可以商转」；1990年，物理学老师还是告诉学生「核融合大约20年后可以商转」。到了2010年，物理学老师已不再预测核融合何时商转了。我们希望JT-60SA真的能研究出更多的知识，再多一点耐心吧！