Tokamak Energy的公私合作聚变项目

在当今全球能源格局面临转型的关键时期，核聚变能源作为一种具有巨大潜力的清洁能源，正受到越来越多的关注。近日，Tokamak Energy与美国能源部(DOE)和英国能源安全与净零排放部(DESNZ)展开的公私合作项目，无疑是核聚变领域的一大亮点。

核聚变的原理是将轻原子核（如氢的同位素氘和氚）在极高的温度和压力下融合在一起，形成更重的原子核，并释放出巨大的能量。托卡马克（Tokamak）是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，Tokamak Energy所研发的 高场球形托卡马克ST40 在核聚变研究中扮演着重要角色。

此次三方合作提供的5200万美元资金升级，对于ST40实验聚变设施意义非凡。从资金分配来看，每个合作伙伴将承担约1733.33万美元。这笔资金将用于对ST40托卡马克装置内壁进行锂涂层处理。锂涂层在核聚变实验中有重要的技术意义。在核聚变过程中，高温等离子体与装置内壁会发生相互作用，锂涂层能够有效地降低等离子体与壁材料之间的相互作用，减少杂质的产生。同时，锂具有良好的热传导性和较低的原子序数，有助于提高等离子体的约束性能，从而在未来聚变试验工厂中创造出更理想的聚变条件，并能够长期维持这种状态。

Tokamak Energy自2009年成立以来，一直在核聚变领域深耕。其作为英国原子能管理局的衍生公司，有着深厚的技术底蕴。2022年，ST40达到了1亿摄氏度的等离子体离子温度，这一数据令人瞩目。太阳中心温度约为1500万摄氏度，ST40所达到的温度比太阳中心温度高出六倍多，这一成果标志着在实现聚变能源商业化的道路上迈出了重要一步。这一温度是实现核聚变反应产生净能量输出的关键门槛，意味着Tokamak Energy在等离子体加热和约束技术方面取得了显著进展。

从行业角度来看，核聚变能源的发展潜力巨大。随着全球对清洁能源需求的不断增长，以及传统化石能源带来的环境问题日益严重，核聚变能源因其燃料丰富（海水中蕴含大量的氘）、无污染、能量密度高等优点，成为了能源领域的研究热点。目前，全球有多个国家和地区都在积极开展核聚变研究项目。例如，国际热核聚变实验反应堆（ITER）项目是一个由多个国家合作的大型核聚变实验项目，旨在验证核聚变发电的科学和工程可行性。

美国能源部(DOE)和英国能源安全与净零排放部(DESNZ)在2023年12月宣布的聚变战略伙伴关系也具有深远意义。这一跨洋合作不仅符合美国的“商业聚变能源十年大胆愿景”和英国的“聚变战略”，还将促进两国在核聚变研发设施上的共享和开发。通过这种合作，能够整合双方的科研力量和资源，加速核聚变技术的突破。