路透社消息称中国正在建设世界最大的激光核聚变装置

近日，路透社发布了一则重磅新闻：卫星图像显示，中国正在四川绵阳建设一座巨型激光核聚变研究设施，其实验舱的规模将比目前世界最大的美国国家点火装置（NIF）大50%。

图片来源：Planet Labs

据路透社报道，美国两家分析机构的专家透露，中国正在四川绵阳建设一座大型激光点火聚变研究中心。该设施预计将成为全球最大的同类设施，并且他们认为这可能在核应用设计与清洁能源领域发挥重要作用。

美国独立研究机构CNA的研究员德克尔·埃弗莱斯（Decker Eveleth）表示，卫星图像显示，该设施由四个外围激光实验室组成，中央实验舱将容纳含有氢同位素的靶室，强大的激光器将氢融合在一起，在称为点火的过程中产生能量爆发。

其布局与中国设施类似的是美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）的国家点火装置（National Ignition Facility，NIF）。NIF耗资35亿美元建成，并于2022年12月宣布实现“核聚变点火”，成功实现“能量净增益”，即聚变产生的能量超过激发聚变所需的激光能量。

据估算，中国绵阳设施的实验厅规模比NIF大50%，而NIF目前是世界上最大的同类设施。华盛顿智库亨利·史汀生中心（Henry L. Stimson Center）核政策研究员威廉·阿尔伯克（William Alberque）指出：“任何拥有类似NIF设施的国家都可以而且很可能会增强信心，优化现有武器设计。”

美国独立研究机构CNA的研究员德克尔·埃弗莱斯多年来一直在关注该设施。2020 年，一名美国官员发布了一些图片，据称这些图片显示了中国多个潜在的核地点，包括四川省绵阳附近的地点。

图说：CNN对中国激光核聚变装置跟进报道

来源：CNN

埃弗莱斯告诉 CNN，当时这里基本上是“一片泥土”。但在解除新冠疫情封锁后，建设速度加快。伊夫莱斯获得的合同文件和 CNN 看到的合同文件将该项目描述为“激光聚变”设施。

如果该设施确实是激光设施，它将提供一种在极端条件下研究材料的独特方法。伦敦帝国理工学院惯性聚变研究中心研究员布莱恩·阿佩尔贝说，它可以让科学家制造“通常在恒星中心或核武器中发现的压力”。

美国长期以来一直处于领先地位。但中国新建的这个设施可能预示着中国开始领先。

阿佩尔贝告诉 CNN，它的尺寸可能有优势，更大的激光器可以产生更高的压力，可以压缩更多的材料，从而有可能增加核聚变实验的能量。不过，他警告说，即使使用非常大的激光器，成功进行核聚变实验也是“极具挑战性的”。

行业监测机构 Fusion Energy Insights 首席执行官梅拉妮·温德里奇 (Melanie Windridge) 表示：“这表明他们对核聚变是认真的。他们行动果断，行动迅速，并能完成任务。”

图说：美国国家点火装置内部

来源：路透社

在太阳中心极高温度和压力下，氢原子会融合成氦原子，释放出巨大的能量。而激光核聚变，就是科学家们试图用强大的激光束来模拟这个过程。

具体来说，科学家们会用多束超强激光同时照射一个装有氢同位素的微小靶丸。这些激光会让靶丸迅速加热压缩，在极短时间内达到比太阳中心还要高的温度，引发核聚变反应。这个过程被称为"惯性约束核聚变"。

“核聚变点火”不仅为探索利用氢实现清洁能源提供了可能性，还能让研究人员研究核爆炸的复杂机制，而无需进行实际的爆炸测试。像 NIF 这样的中心可以模拟核爆炸后最初几微秒的情况。

根据《全面禁止核试验条约》（CTBT），包括中国和美国在内的签约国不得进行核爆炸实验。但条约允许进行“亚临界核实验”（subcritical nuclear tests），即不引发核反应的爆炸实验，同时也允许从事惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion）研究。

一些专家认为，绵阳核电站最终可能会成为一种不同类型的聚变设施，即聚变和裂变的混合设施。

“如果这被证明是真的，那就特别令人担忧了，”核聚变工业协会首席执行官安德鲁·霍兰德说。这将是中国本土的技术，“可能比西方国家任何同类技术都更强大。”

无论如何，霍兰德告诉 CNN，该设施“显然是一个雄心勃勃的计划的一部分”。他补充道，目前美国在核聚变竞赛中仍然领先，但“中国发展迅速”，并已证明其从概念到完成的速度比任何政府项目都要快得多。

去年7月，聚变行业协会FIA发布《2024年全球聚变行业报告》，调研了全球最重要的45家核聚变商业企业。35家受访回复的企业中，最乐观的3家认为2030年前其可以实现聚变电力上网。国内企业星环聚能是受访企业之一，其创始人、CEO陈锐向《中国新闻周刊》表示，2030年左右，至少会有一些商业聚变公司能够制造出聚变示范电站。

来源：长三角激光联盟