
(圖片來源:FAST項目辦公室)
日本FAST項目辦公室自豪地宣布啟動FAST(先進超導托卡馬克聚變)項目,目標是到2030年代末實現基于聚變的發電。
FAST 旨在生成并維持氘氚 (DT) 反應等離子體,展示一種綜合聚變能源系統,該系統結合了發電和燃料技術等能源轉換。該項目將采用托卡馬克配置,選擇托卡馬克配置是因為其數據可靠且可擴展。FAST 將解決商業化聚變發電廠建設過程中剩余的技術挑戰。它匯集了來自知名機構的頂尖研究人員,以及來自日本、英國、美國和加拿大的工業和國際合作伙伴。
參與的主要機構包括東京大學、東北大學、東京科學研究所、名古屋大學、京都大學、九州大學、京都聚變工程有限公司、托卡馬克能源公司(英國)、普林斯頓等離子體物理實驗室(美國)、通用原子公司、加拿大核實驗室和聚變燃料循環公司(加拿大)。
下一步,將組建一個概念設計團隊,由等離子體研究人員和發電廠工程研究人員組成。初步設計預計將于2025年完成。在進入詳細設計階段時,將對技術、資金、法規和政策等內外部環境進行全面評估,并決定實施的可行性。
與此同時,在京都聚變工程的牽頭下,FAST 將與三井物產、三井不動產、三菱商事、丸紅商事、藤倉株式會社、鹿島建設株式會社和古河電氣工業公司等工業伙伴合作,加速關鍵系統、工程設計、選址和監管工作的技術開發。
雖然之前或近期計劃的聚變實驗已經實現或即將實現中脈沖等離子體放電,從而降低了聚變試驗工廠(FFP)的等離子體約束和控制風險,但在利用能量傳輸進行持續的外部使用、建立氚燃料循環(包括氚增殖)以及將這些進展整合到代表商業上可行的聚變發電廠的配置中仍然存在關鍵障礙。
到目前為止,世界上還沒有任何實驗裝置能夠創造出必要的聚變環境——聚變中子通量和相關的熱負荷——來彌補當前先進的等離子體實驗與實際能量提取的最終目標之間的差距。
FAST 旨在通過提供一個全面而獨特的平臺來開發適用于全球實際聚變電站的技術,包括演示設備(DEMO)和 FPP,從而填補這些空白。
FAST 是由私營部門主導的產學合作項目,由日本國內外的核聚變專家共同開發。該項目將由研究人員領導的團隊負責設計、規劃和運營,并與國內外專門從事等離子體物理和核聚變反應堆工程的研究人員合作推進該項目。
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