来自欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和中国的国际热核实验反应堆计划六方代表28日在莫斯科达成协议，确定法国南部城市马赛附近的卡达拉舍为国际热核反应堆的建造地。这一计划的目的是从海水中提取氢的同位素用于核聚变反应，从而产生巨大能量。这一过程的原理与太阳产生能量的原理相似。与现有的核裂变反应堆相比，热核反应堆的燃料可以说取之不尽，而且污染也小得多。

    国际热核实验反应堆七问

　　法国《费加罗报》28日发表文章，解读有关国际热核实验反应堆重要意义的七个问题：

　　一、国际热核实验反应堆有何用处？

　　国际热核实验反应堆不能马上解决地球上的所有能源问题，但是它将努力证明：通过核聚变反应大量获得能源是可能的。目前的核电站利用的是核裂变反应：把大的铀原子分裂成两个较小的原子，并在这一过程中释放能量。这些能量再通过一个涡轮机变成电能。聚变的梦想完全是另外一回事。它不是把大的原子分裂成小的，而是把两个小原子合并成一个大原子。这种反应形式就是太阳内部巨大能源的来源。军方已经用上一些热核武器和氢弹，利用的就是氢原子核聚变所释放的巨大能量。但是近50年来，物理学家们知道，这种聚变反应难以控制和利用。现在，为了推进这项研究，科学家们需要一个比现有装置功率大十倍的设施。

　　二、聚变反应堆如何运转？

　　为了控制聚变，科学家们研究的方向之一，即国际热核实验反应堆确定的研究方向，是把一种气体加热到很高的温度，然后用强力电磁铁把它控制在一个磁圈内。这种装置是1968年由前苏联人发明的，取名托卡马克。国际热核实验反应堆的托卡马克将是一个直径超过12米、容积可达837立方米的环形容器，有超导电磁线圈环绕。在这个环形磁场内，氘和氚的混合气体被加热到一亿度以上的高温。在这种条件下氘和氚才会聚变。国际热核实验反应堆的两大技术目标是成功地达到维持聚变反应所必需的功率(500兆瓦)，并且至少使这种状态保持300秒钟。目前世界上输出功率最大的托卡马克装置是建在英国的欧洲联合环JET。1997年它的最高输出功率达到每次聚变16兆瓦，但是仅能保持几秒钟的时间。

　　三、聚变是取之不竭的能源吗？

　　理论上，只需1公斤氘和10公斤锂(通过锂可以得到氚)就可以保证一个聚变核电站一天内以1000兆瓦的功率发电。相比之下，得到这么大的功率需要500公斤铀或1万吨煤。但是，据此就可以说聚变是取之不竭的能源吗？氘没有问题，通过电解海水，轻而易举就可以得到大量的氘。锂就比较麻烦，自然界里很少，也要从海水里提取，但要比氘难度大。锂带来的第二个困难是：它进入反应堆只能变成氚后再与氘发生聚变。国际热核实验反应堆目前只是部分地解决了这个问题：反应堆不能自己制造氚，必须不断地往里加入这种物质。

　　四、聚变是清洁能源吗？

　　聚变与裂变(核电站采用的反应方式)不同，它不产生长达千年都不能分解的核废料，就这一点而言可以说它是一种更为清洁的能源。但是聚变能产生寿命较短的辐射物质，也必须进行处理。首先受影响的是反应堆环形容器的金属壁，在聚变反应产生的中子轰击下，将会出现一些放射物质，比如钴。等到国际热核实验反应堆运转20年后拆除的时候，需要把这些材料留在原地一部分，直到它们的辐射程度降低。还有另外一种废料：接触过氚的材料。为了对这种材料进行处理，就必须对反应堆定期进行维护。总之，聚变反应堆产生的废料总量相当于同等输出功率的核电站产生的废料。另外需要一提的是，聚变反应堆与裂变核反应堆一样，不产生加剧温室效应的气体。

　　五、国际热核实验反应堆有危险吗？

　　与目前的核电站不同，聚变反应堆从本质上讲不可能发生泄漏。所以国际热核实验反应堆和下一代聚变反应堆不会像切尔诺贝利核电站那样发生重大事故。国际热核实验反应堆巨大的磁环其实是在800多立方米的空间里只装几克燃料(氘和氚)。只有在这种等离子气体达到相当高的温度时才会发生聚变反应。如果由于某种原因，环形容器内部的平衡被打破，等离子气体就会迅速降温，聚变反应也将骤然中止。聚变反应堆唯一要注意的问题就是要制定防辐射的保护措施。另外，聚变反应堆不对环境和周围居民构成威胁。

　　六、国际热核实验反应堆将来能发电吗？

　　不能。国际热核实验反应堆只是一个研究工具，将来不会连接电网。它的目的是找到聚变的最佳条件。目标是建立一个功率可达500兆瓦、时间持续300秒以上的聚变反应堆。到那时才有可能进入下一个阶段：利用聚变发电。这个目标将由国际热核实验反应堆的接班人来实现。那就是聚变反应堆的第一个工业版本————被称为Demo的聚变发电装置。它的规模将比国际热核实验反应堆大20%，可以持续聚变，达到1000兆瓦的输出功率。Demo最快也得2035年开始建造，所以人们只有等到2050年以后才有望用上聚变反应堆发出的第一度电。

　　七、国际热核实验反应堆有把握成功吗？

　　该计划为期30年，共计投资100亿欧元。政客们肯定会保证说该计划将大获成功并实现它的目标。可是某些研究人员却对在这样一个项目上投入这么大财力心存疑虑。这个研究项目是对科学与技术的双重挑战，肯定会出现意想不到的困难。即使国际热核实验反应堆存在30年后达到了自己的目的，

　　说到聚变反应堆的未来前景，最让人担忧的一个问题是金属环的内壁能否承受如此巨大的中子轰击？人们能不能制造足够多自然界里找不到的氚？

     [新华网]

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　　经过国际社会多年的角力、尤其是法国和日本之间的明争暗斗，世界上首个国际热核实验反应堆项目(ITER)的“家”终于随着日本的退出而落户法国。6月28日，在莫斯科召开的参与该项目的六方部长级会谈最终敲定，法国南部马赛附近的卡达拉舍成为100亿欧元(约130亿美元)的国际热核聚变反应堆的最终地址。

　　选址争论分为两派

　　据路透社6月29日报道，国际热核实验反应堆计划最早于1985年提出，其最早参与国有欧盟15个成员国以及加拿大、俄罗斯和日本。美国于1998年宣布退出该计划之后，于2003年2月18日重新加入这项大型国际计划，中国也于同一天正式加入该项计划。2001年，反应堆设计以及一些关键原型的制造完成之后，各方就开始为了如何实施该计划而进行多次磋商。其中，反应堆建在何处尤其引人注目。最初，欧盟的西班牙、法国以及日本和加拿大都提出了申请。2003年2月19日，国际热核实验反应堆计划参与各方在俄罗斯圣彼得堡作出决定，将于2013年前建成世界上第一个热核反应堆，地点将在西班牙、法国、加拿大和日本4处候选地址中选择。经过多轮较量，西班牙和加拿大退出，日本提出的在青森县六所村和法国提出的在南部马赛附近的卡达拉舍建造这个热核反应堆的方案脱颖而出，成为最终入围的两个候选地址，这两个候选地址各有特色，分别得到国际热核实验反应堆计划不同参与方的支持。日本提出的理由是，其修建地点靠近港口，并离一个美国军事基地很近。日本政府并且表示愿意承担国际热核反应堆计划30%的费用。法国政府则强调，卡达拉舍有着现成的研究设施，那里的气候条件也更好。在这场引人注目的争论之中，美国、日本和韩国则主张在日本六所村修建，而欧盟、俄罗斯和中国支持在法国修建。2004年1月29日，中国外交部发言人章启月在例行的记者招待会上表示，中国支持法国建设国际热核反应堆项目。

　　法国最后摊牌

　　美国总统布什在成功连任后出于政治考虑改变了立场。他认为，如果无法赢得欧洲的支持，美国将更加难以从伊拉克泥潭中脱身，因此在反应堆选址问题上采取中立态度，这使日本一下失去了重要的政治砝码。

　　此后，法国政府坚持宣称，法国核能研究实力雄厚，管理水平高，选择法国是欧盟各国科技部长经过综合考虑的结果。2004年1月12日，法国总理拉法兰在全国及外国记者联谊会上表示，欧洲人有可能单独实施国际热核实验反应堆计划，尽管与美国握手言和的机会始终存在。法国声言单干的底气一是来自整个欧盟的支持，二是因为法国的核能技术研究在世界上享有盛誉，法国全国发电量的75%来自核电，竞争力强大。2005年3月，欧盟再次声明，欧盟已决定无论与日本的谈判是否成功，今年年底都将在法国开工建设国际热核实验反应堆。

　　日本最终“有条件”放弃竞争

　　在此之后，围绕选址的争执日益开始朝着对法国有利的方向发展。日本政府的态度也从毫无商量可能转变为一切好商量，出现了明显松动。2005年5月2日，欧盟轮值主席国卢森堡的经济、外贸大臣让诺·克雷克在巴黎说，日本已同意与欧盟就国际热核实验反应堆建在欧洲的可能性进行讨论，而这种讨论此前一直被日本拒绝。6月22日，日本《每日新闻》报道称，日本已通知欧盟，将放弃此前与法国就国际热核实验反应堆项目的选址之争，这一决定将在28日于莫斯科召开的有该项目参与的六方会谈上正式宣布。报道称日本政府是在得到了丰厚的“交换条件”许诺之下才作出这一“让步”的。日本“放弃”竞争的交换条件是，建在法国卡达拉舍的国际热核实验反应堆项目总部中将有高达20%的工作岗位提供给日方，此外，日本的原料供应商也将分得该项目的一大杯羹：在整个项目中，日方投资约占10%。据悉，欧盟为了抢得国际热核反应堆对日本作出了巨大让步：欧盟承担46亿欧元总建设费用中的40%。其余的60%分别由法国、美国、日本、韩国、俄罗斯和中国各分摊10%。这样一来，欧盟等于是承担了总建设费用的一半。

　　-链接 热核反应堆的难题是什么

　　新华社电 国际热核实验反应堆计划的目的是从海水中提取氢的同位素用于核聚变反应，从而产生巨大能量。这一过程的原理与太阳产生能量的原理相似。与现有的核裂变反应堆相比，热核反应堆的燃料可以说取之不尽，而且污染也小得多。从海水中提取的氢同位素氘将是热核反应堆的主要燃料。这种物质将在一个庞大的电磁环中被加热到极高的温度，以触发核聚变反应。但摆在科学家们眼前的一大难题是，如何让反应堆在足够长的时间内承受高达1亿摄氏度的超高温？

　　英国皇家工程院的伊恩·费尔斯说：“这项工程的确非常困难，如果我们真的成功了，那么全世界未来1000到2000年的电力供应将不成问题。”预计工程最早将于今年动工，用8到10年时间完成。但一些科学家认为，实际需要的时间可能会长达30年。

　　法国领导人感谢中俄支持

　　新华社巴黎6月28日电　欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和中国代表28日在俄罗斯首都莫斯科达成协议，决定法国南部马赛附近的卡达拉舍成为国际热核实验反应堆的建设地。法国和欧盟领导人获悉后纷纷发表讲话，认为法国的这一胜利意义重大。

　　法国总统希拉克在28日的声明中说，他对这一设施选址在法国表示高兴。希拉克认为，法国的胜利同时也是欧洲和所有国际热核实验反应堆参与国的胜利。希拉克同时表示，中国和俄罗斯自始至终支持法国。他对这两国、欧盟委员会以及所有支持法国的欧盟成员国表示衷心感谢。

　　欧盟委员会主席巴罗佐28日也发表讲话对欧盟25国在建设地角逐中给予法国的支持表示感谢，认为25国的力量使代表欧盟的法国在与日本的谈判中取得了有利形势。

　　中国为热核反应堆计划提供技术支持

　　目前中国的核聚变研究突飞猛进，中国科学家研制的核反应装置受到国际热核界的瞩目。中国研究核聚变的托卡马克装置已经与国际接轨，国际专家普遍认为中国研制的托卡马克装置将成为世界上第一个实现稳态运行、具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克。

　　托卡马克装置是一种环状大电流热核等离子体实验装置,该装置可用于研究各种材料在强大的等离子体热流、等离子体辐射流及等离子体微粒流作用下的性状。利用托卡马克装置可进行热核聚变研究。中国从1990年开始兴建人称“人造太阳”的托卡马克实验装置。历时三年建成的中国第一台超导托卡马克装置──HT-7，使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有同类实验装置的国家。

　　同时，中国已经具备符合国际标准的大型超高真空系统、低温氦制冷系统和大型计算机控制和数据采集处理系统，并且在近几年的实验中取得了若干具有国际影响的重大科研成果。特别是在2003年3月31日获得超过1分钟的等离子体放电，中国也因此成为继法国之后全世界第二个能产生超高水平核反应技术的国家。

　　6月28日，六方代表在莫斯科最终敲定了国际热核反应堆的建造地址。图为中国科学技术部部长徐冠华、欧盟负责科学和研究委员亚内兹·波托奇尼克、俄罗斯原子能局局长亚历山大·鲁缅采夫、日本文部科学大臣中山成彬、韩国科学部副部长崔锡植(音译)、美国能源办公室负责人雷蒙德·奥巴赫在签署协议后鼓掌祝贺。

      [北京青年报]

国际热核反应堆建设的意义和挑战