國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）是世界上最大的核聚變實(shí)驗(yàn)。

這個(gè)大型項(xiàng)目是一個(gè)由七個(gè)成員國(guó)資助和管理的合作項(xiàng)目：歐盟、中國(guó)、印度、日本、俄羅斯、韓國(guó)和美國(guó)，英國(guó)和瑞士通過(guò)歐洲原子能共同體（Euratom）參與其中，這是一個(gè)龐大的成員陣容，總共代表35個(gè)國(guó)家，占世界的一半全世界的公民，以及高達(dá)85%的全球GDP。

該項(xiàng)目涉及去年開(kāi)始建設(shè)的大規(guī)模托卡馬克裝置，占地42公頃，位于法國(guó)南部的圣保羅萊茲杜蘭斯，大約有60個(gè)足球場(chǎng)那么大。這個(gè)龐大的大型項(xiàng)目被認(rèn)為是人類實(shí)現(xiàn)商業(yè)化核聚變的最佳途徑之一。雖然核聚變以前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)過(guò)，但它消耗的能量總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它產(chǎn)生的能量。聚變?cè)邮俏覀兲?yáng)的燃料，其能量是分裂原子的數(shù)倍，而分裂原子目前用于核能生產(chǎn)。更重要的是，核聚變可以在不排放任何溫室氣體或使用任何放射性核燃料的情況下實(shí)現(xiàn)，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物，威脅人類健康達(dá)數(shù)千年之久——更不用說(shuō)給為核聚變提供資金的納稅人帶來(lái)巨大的財(cái)政壓力了。

基于這些原因，核聚變被認(rèn)為是清潔能源的圣杯。而且，就像圣杯本身一樣，商業(yè)核聚變已經(jīng)被證明是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗钦T人的。像ITER這樣的項(xiàng)目已經(jīng)投入了數(shù)百億美元到可能改變世界的技術(shù)中，但到目前為止，創(chuàng)造凈能源被證明是難以捉摸的——直到現(xiàn)在。

而那些剛剛證明他們的核聚變模型可以實(shí)現(xiàn)凈電力的家伙們，和ITER完全相反。他們的突破表明，核聚變的關(guān)鍵不在于大規(guī)模的大型項(xiàng)目，而在于一個(gè)小得多的方案。美國(guó)加州圣地亞哥通用原子公司（General Atomics）DIII-D國(guó)家聚變?cè)O(shè)施（National Fusion Facility）的研究人員剛剛在《核聚變》（Nuclear Fusion）雜志上發(fā)表了一篇論文，文章顯示，他們新的“緊湊型核聚變工廠”概念通過(guò)使用相對(duì)微小、自我維持的核聚變裝置，在聚變過(guò)程的能源成本降低后，可以實(shí)現(xiàn)200兆瓦（MW）的凈電量由加壓等離子體驅(qū)動(dòng)的托卡馬克。

加壓等離子體成分是關(guān)鍵。《大眾力學(xué)》（Popular Mechanics）本周報(bào)道，實(shí)現(xiàn)高密度等離子體“意味著更多的能量爆炸，減少托卡馬克反應(yīng)堆本身的占地面積，同時(shí)增加其相對(duì)能量輸出”。用科學(xué)家自己的話說(shuō)，“這種基于物理的方法導(dǎo)致了對(duì)反應(yīng)堆優(yōu)化的新見(jiàn)解和新理解。特別是，高等離子體密度的杠桿作用被確定，它提高了聚變性能和自驅(qū)動(dòng)‘自舉電流’，以減少電流驅(qū)動(dòng)需求，并在緊湊的規(guī)模下實(shí)現(xiàn)凈電高壓。”

如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，美國(guó)最大的核聚變研究設(shè)施DIII-D將是歷史上第一個(gè)通過(guò)聚變產(chǎn)生比聚變過(guò)程本身消耗更多能量的聚變電站。很難夸大這一突破的重要性，以及它所代表的巨大飛躍。目前，任何現(xiàn)存的核聚變核電站所能達(dá)到的最佳能源產(chǎn)出率僅為能源消耗量的67%。

盡管我們比以往任何時(shí)候都更接近商業(yè)化核聚變，但我們?nèi)杂泻荛L(zhǎng)的路要走。DIII-D模型雖然非常有前途，但理論性很強(qiáng)。它不是藍(lán)圖，而是未來(lái)研究和建模的路線圖。雖然傳統(tǒng)的托卡馬克反應(yīng)堆產(chǎn)生的凈功率仍然是至少9至14年后，加壓托卡馬克幾乎肯定是更進(jìn)一步。在那之前，很難說(shuō)哪種形式的核聚變最有效，哪種項(xiàng)目最重要。但無(wú)論誰(shuí)贏得核聚變競(jìng)賽，在一個(gè)商業(yè)化、可擴(kuò)展、潛在無(wú)限清潔能源的場(chǎng)景中，這些都是贏家。