近日，美國能源部、英國能源安全部及Net Zero與托卡馬克能源公司宣布了一項耗資5200萬美元的合作計劃，旨在升級ST40聚變設施。該計劃為期五年，三方將平等分擔資金，共同推進核聚變研究，為未來聚變發(fā)電廠的開發(fā)奠定基礎。

此次升級的核心任務是在ST40聚變設施的內(nèi)壁涂上鋰元素，以實現(xiàn)更好的約束條件，延長核聚變反應時間。托卡馬克能源公司表示，核聚變需要粒子足夠熱、足夠致密，并能長時間保持熱量以釋放凈能量。鋰涂層的加入將有望滿足這些條件，為未來核聚變試驗工廠的實現(xiàn)提供重要支持。

去年，美英兩國能源部門已達成核聚變戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，旨在建立共享的核聚變研究和開發(fā)設施。此次ST40聚變設施的升級正是這一伙伴關(guān)系的重要成果之一。升級后的ST40設施預計將于2027年投入運營，屆時兩國大學和國家實驗室的研究人員將能夠從中受益，共同推動核聚變技術(shù)的發(fā)展。

ST40聚變設施是由托卡馬克能源公司運營的私營企業(yè)，其價值超過1億美元。該設施利用外加磁場來約束等離子體，此前已與普林斯頓等離子體物理實驗室和橡樹嶺國家實驗室合作，成功將等離子體溫度提高到太陽溫度的六倍，即1億攝氏度，成為首家實現(xiàn)這一壯舉的私營企業(yè)。

在升級過程中，普林斯頓等離子體物理實驗室將負責鋰涂層的研發(fā)工作，而橡樹嶺國家實驗室則將協(xié)助部署顆粒燃料能力。普林斯頓實驗室主任Steven Cowley表示，該實驗室早在90年代就率先在聚變中使用鋰涂層，并積累了豐富的經(jīng)驗，此次合作將推動這些專業(yè)知識在私營聚變行業(yè)中的應用和發(fā)展。

托卡馬克能源公司首席執(zhí)行官沃里克·馬修斯表示，ST40聚變設施近年來取得了令人矚目的成果，此次合作將開啟ST40的新使命，推動球形托卡馬克和整個聚變行業(yè)的發(fā)展，共同實現(xiàn)提供聚變能的目標。

美國能源部科學辦公室聚變能源科學副主任Jean Paul Allain表示，ST40聚變設施的新功能將有望為大學和國家實驗室科學家的研究提供新的平臺，推動核聚變領(lǐng)域的重大進步，支持美國核聚變能源行業(yè)的競爭力。美國科學與創(chuàng)新部副部長杰拉爾丁·里士滿也表示，這些新投資將加強美國與私營部門和國際盟友的伙伴關(guān)系，共同推動核聚變技術(shù)的發(fā)展。

英國氣候大臣克里·麥卡錫表示，這一戰(zhàn)略伙伴關(guān)系對于開發(fā)核聚變這一令人興奮的新技術(shù)并更快地投入使用至關(guān)重要。核聚變作為一種清潔、高效的能源形式，具有巨大的潛力，將為全球能源轉(zhuǎn)型和應對氣候變化提供重要支持。