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中国计划在 2031 年之前建成世界上第一座聚变-裂变反应堆

5 月 12, 2025
CSN 工作人员

中国将在 2031 年之前建成世界上第一个聚变裂变反应堆,这展示了中国在先进能源技术领域的雄心壮志,中国将为此投入巨资并制定创新的建设计划。

中国正朝着建立世界上第一个聚变裂变反应堆迈出重要步伐,计划中的 "星火 "高温超导反应堆将于 2031 年投入运行。这一先进核能发电设施的开发彰显了中国在尖端能源技术领域引领全球的雄心。

该项目位于江西省(如图),预算约为 200 亿元人民币(约合 17.6 亿美元),与建造传统核电站的相关成本相当。Xinghuo "在英语中译为 "火花",反映了该项目创新的本质。该反应堆投入运行后,预计可连续发电 100 兆瓦,约占传统核电站发电量的 10%。

负责该项目的国有企业江西电子集团总裁吴锐在最近的一次媒体接触中表示,目前正在为该反应堆寻找资金,预计到 2025 年第二季度末将取得实际进展。他概述了该项目的时间表,指出系统设计将在年内完成,相关设备的生产和测试计划在 2026 年至 2027 年进行,组装和试验在 2028 年至 2029 年进行,第一阶段预计在 2031 年完成。

尽管有这些计划,但吴建民并未确认反应堆是否能在目标日期前准备好发电。值得注意的是,中国核工业二三建设有限公司副总经理石发勇在 3 月份的访问中强调了各国有企业之间正在进行的合作,讨论的重点是该场址的开发。

在一项政府采购举措中,江西电子公司已发布招标书,为该设施所需的环境影响评估寻找承包商,该设施将位于南昌高新区瑶湖科学岛上。江西电子旗下的联创超导公司与中核聚变(成都)设计研究院于 2023 年 11 月签订了合作协议,从而推动了该项目的实施。

拟议中的反应堆将利用磁约束聚变原理,将等离子体粒子(特别是氢的同位素(氘和氚))装入托卡马克中,这种聚变机器最初是由苏联科学家在 20 世纪 50 年代末设计的。不过,在这种混合系统中,快中子将与铀 238 或钍 232 发生作用,从而引发裂变,据说这一过程比实现完全纯核聚变更为可行。

一个关键的安全特征是,一旦聚变反应停止,裂变反应就会减慢,从而降低核熔毁的风险。尽管如此,该项目仍在等待中国国务院的批准,而这一关键步骤仍悬而未决。

从历史上看,2011 年日本福岛核泄漏事故导致所有内陆核电项目因安全问题暂停后,中国的核能扩张计划曾一度受挫。福岛核事故后,彭泽核电站的选址被改为太阳能发电设施。最近,在 2022 年 8 月,国务院批准了五个新的核电项目,共包括 11 座反应堆,分布在多个沿海省份,预计总投资约为 $310 亿美元。

中核集团首席核聚变科学家段旭如最近表示,正在计划到2045年展示纯核聚变能源的应用,并希望到2050年实现商业化。他强调了科研机构和国有企业在核聚变研究中的长期参与,并指出近年来民营企业和社会资本的参与越来越多。

虽然业内人士对核聚变发电厂的时间表持乐观态度,但中国核工业战略研究院的徐春阳等研究人员却呼吁对所面临的挑战进行现实的评估。徐春阳强调了与聚变能源研发相关的巨额成本,并承认解决这些科学计划所涉及的复杂问题需要时间。