東京大學將與Starlight Engine株式會社、京都Fusioneering株式會社、電力開發(fā)株式會社、日揮日本株式會社、藤倉株式會社、古河電工株式會社、丸紅株式會社等8家公司將于2025年5月1日共同啟動“聚變系統(tǒng)設計工程”計劃。該計劃屬于企業(yè)贊助的一系列研究項目。

當前，全球圍繞聚變能發(fā)電的驗證競爭愈發(fā)激烈，各方均期望盡早實現(xiàn)聚變能的實際應用。日本內閣府通過“聚變能創(chuàng)新戰(zhàn)略”，正全力加快聚變能的研發(fā)進程，目標是在2030年代完成聚變發(fā)電的驗證工作。與此同時，私營部門的聚變能驗證項目也在穩(wěn)步推進，例如由Starlight Engine Ltd.牽頭的“FAST”項目。

聚變發(fā)電的驗證工作需以工程設計基本原理為基礎，開展全面的工廠設計。聚變工廠的最終配置受多種因素影響，包括約束方法、預期用途(如實驗、商業(yè)發(fā)電、放射性同位素生產、工業(yè)供熱等)以及適用的法規(guī)和標準。由于支持這一龐大設計工作的學術和技術框架尚在構建之中，培養(yǎng)并指導下一代從事聚變能研究的專業(yè)人員，以持續(xù)甚至加快技術發(fā)展步伐，變得比以往任何時候都更為關鍵。

企業(yè)贊助研究計劃旨在讓大學與外部組織(涵蓋私營公司或研究機構)借助各自的技術與專業(yè)知識開展聯(lián)合研究，共同攻克公共重要領域的難題。

在此次項目中，東京大學研究生院前沿科學研究科的核聚變研究專家江尻彰教授將擔任“核聚變系統(tǒng)設計工程”項目的首席教師。該項目將與2025年4月1日在東京大學研究生院內新成立的跨學科核聚變能源中心攜手合作。

“核聚變系統(tǒng)設計工程”項目將為核聚變工廠的設計筑牢學術根基，并通過產學合作著重解決以下關鍵領域問題：開展先進聚變系統(tǒng)創(chuàng)新技術研究;探索聚變能的多種潛在應用;研究設施和設備的要求，并依據(jù)現(xiàn)行法律、規(guī)范和標準建設相關設施與設備;研究聚變能實際應用及社會融合所面臨的挑戰(zhàn)。

“聚變系統(tǒng)設計工程”項目不僅是一項研究合作，更是日本在全球聚變能源競賽中謀求長期領先地位的戰(zhàn)略舉措。該項目旨在通過培養(yǎng)下一代專家人才，搭建未來聚變工廠所需的設計架構，為商業(yè)化聚變能源的可行性與可擴展性奠定基礎。

未來數(shù)年，這一開放式合作有望成為核聚變系統(tǒng)創(chuàng)新、新技術研發(fā)、產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)培育以及公共政策制定的核心樞紐。產學研的協(xié)同努力，不僅將推動日本能源轉型，還將助力日本成為全球脫碳和可持續(xù)發(fā)展的關鍵貢獻者。

聚變能，是指氫等輕原子核在極端溫度和壓力條件下聚變形成更重原子核時釋放的能量。作為一種燃料資源豐富的無碳能源，聚變能預計將在脫碳和能源安全方面發(fā)揮關鍵作用。聚變被視為一種大規(guī)模、集中且安全的能源形式，因為它不涉及連鎖反應、爆炸或高放射性廢物。

“FAST”項目(先進超導托卡馬克聚變裝置)是同類項目中首個致力于從燃燒等離子體中提取聚變能、演示集成等離子體維持能力并解決DT(氘 - 氚)反應堆工程難題的項目。該項目由星光發(fā)動機有限公司牽頭，作為公私合作項目的一部分，目標是利用DT聚變反應實現(xiàn)5萬至10萬千瓦的輸出功率和100000秒的放電持續(xù)時間。

東京大學研究生院前沿科學研究科教授江尻彰表示：“我們懷著強烈的使命感，與包括Starlight Engine Ltd.在內的八家杰出私營企業(yè)共同啟動這項企業(yè)資助的研究項目。聚變能源將在實現(xiàn)脫碳目標中發(fā)揮關鍵作用，并為下一代可持續(xù)發(fā)展社會的發(fā)展做出重大貢獻。看到日本研究人員多年來一直致力于的聚變研究領域進入實際應用階段，我們深感欣慰。我們致力于確保該項目取得有意義且影響深遠的進展，以支持這一轉型。”

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