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青嵐:比比看,大洋兩岸誰能先摘取能源“圣杯”
【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 青嵐】
“我們是六十年代的孩子,我們滿腦子想著讓世界更好,在這個(gè)世界留下自己的印記,我們做到了”。
在紀(jì)錄片《書呆子的勝利》(Triumph of the Nerds)中,電子表格之父丹?布里克林曾如此總結(jié)初代硅谷技術(shù)宅的情懷與理想。
作為人類能源技術(shù)“圣杯”的核聚變,自然也沒有脫離這群立志改變世界又已腰纏萬貫的技術(shù)宅視野。自打微軟聯(lián)合創(chuàng)始人保羅·艾倫投資Tri Alpha Energy(今天的TAE Technologies)以來,硅谷巨富們的身影在核聚變領(lǐng)域正越來越活躍,以至于不久前發(fā)布的一份政策聲明里,白宮方面不無得意地將投融資生態(tài)列為美國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力證明:“美國(guó)擁有世界上最具活力的核聚變產(chǎn)業(yè),擁有世界上大多數(shù)民營(yíng)核聚變公司,這些公司獲得的股權(quán)投資占全球總額的80%左右......將有助于鞏固美國(guó)在開發(fā)這一豐富且改變游戲規(guī)則的未來清潔能源產(chǎn)業(yè)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)地位”。
而在太平洋對(duì)岸的上海臨港,“技術(shù)宅”在核聚變領(lǐng)域也有不小的動(dòng)靜。今年6月18日,初創(chuàng)企業(yè)能量奇點(diǎn)成功實(shí)現(xiàn)“全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)磁約束聚變裝置”等離子體放電,其主要外部投資者,正是以“技術(shù)宅拯救世界”為使命的米哈游。
與這種“勃勃生機(jī)、萬物競(jìng)發(fā)”的商業(yè)動(dòng)態(tài)形成鮮明反差的是,7月3日,國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆(ITER)正式確認(rèn)項(xiàng)目時(shí)間表延期,2025年的“第一束等離子體”節(jié)點(diǎn)被直接取消,氘-氚等離子體操作將一口氣推遲至2039年,與項(xiàng)目早期規(guī)劃相差近20年之久,項(xiàng)目成本則可能額外增加50億歐元。而對(duì)這個(gè)日益顯露“白象”氣息的項(xiàng)目,公眾的熱情也已大大消退,或者說,更多的困惑開始涌現(xiàn)。
曾幾何時(shí)象征著核聚變演進(jìn)“單行道”的ITER,在當(dāng)下產(chǎn)業(yè)圖景中的位置顯得模糊不清。
如果說技術(shù)宅拯救世界還太遙遠(yuǎn),那么在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度和公眾關(guān)注度上,技術(shù)宅儼然正在拯救核聚變。
Scaling Law興衰
通過各種AI大模型新聞,Scaling Law這個(gè)術(shù)語許多人恐怕已不再陌生,AI廠商在宣傳其技術(shù)時(shí),也往往通過強(qiáng)調(diào)模型參數(shù)量等指標(biāo)來迎合“越大越好”的共識(shí),而核聚變技術(shù)發(fā)展史,同樣存在著Scaling Law的深刻影響。
時(shí)鐘回?fù)艿?969年7月21日,尼爾·阿姆斯特朗將足跡留在月球的這一天,人類核聚變研究同樣翻開了新的篇章。受邀訪蘇的卡勒姆研究所專家,當(dāng)天正式確認(rèn)了蘇聯(lián)同行在T-3托卡馬克裝置上實(shí)現(xiàn)的空前性能,一場(chǎng)全球性的托卡馬克研究熱就此興起。
伴隨托卡馬克裝置遍地開花,這一技術(shù)路線的Scaling Law也浮出水面,美國(guó)學(xué)者羅伯特·戈德斯頓在對(duì)大量托卡馬克裝置參數(shù)(如尺寸、磁場(chǎng)強(qiáng)度、加熱功率)和生成的等離子體參數(shù)(如溫度、密度、約束時(shí)間)進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)了裝置尺寸與等離子體品質(zhì)之間的顯著關(guān)聯(lián)性,基于分析得到的經(jīng)驗(yàn)公式可用于預(yù)測(cè)新裝置性能并指導(dǎo)設(shè)計(jì),通往自持反應(yīng)的工程路徑清晰明了,對(duì)此的極簡(jiǎn)概括就是:越大越好。
從戈德斯頓的發(fā)現(xiàn)到ITER項(xiàng)目正式簽約,核聚變研究界對(duì)大裝置的信仰牢不可破,然而作為Scaling Law巔峰,承載著“天庭盜火”夢(mèng)想的ITER,在實(shí)施階段卻逐漸失速。
ITER之所以如此步履蹣跚,半因技術(shù),半因管理。
關(guān)于其技術(shù)挑戰(zhàn),曾經(jīng)的美國(guó)核聚變研究“沙皇”羅伯特·赫希有過一段總結(jié)。在赫希看來,“ITER的成功運(yùn)作將直接導(dǎo)致一種類似配置的商用聚變發(fā)電系統(tǒng),這個(gè)假設(shè)幾乎肯定是不正確的”,主要原因是氘-氚(D-T)聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高能中子持續(xù)轟擊下,聚變堆內(nèi)壁材料將很難避免產(chǎn)生損傷,從監(jiān)管到運(yùn)營(yíng),相較傳統(tǒng)裂變堆也難有本質(zhì)差別,發(fā)電經(jīng)濟(jì)性成疑。2022年法國(guó)核安全局一度因高能中子防護(hù)設(shè)計(jì)的擔(dān)憂叫停ITER施工,也證實(shí)了赫希的擔(dān)憂并非空穴來風(fēng)。
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本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。
- 責(zé)任編輯: 李沛 
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