東京大學(xué)將與Starlight Engine株式會(huì)社、京都Fusioneering株式會(huì)社、電力開發(fā)株式會(huì)社、日揮日本株式會(huì)社、藤倉株式會(huì)社、古河電工株式會(huì)社、丸紅株式會(huì)社等8家公司將于2025年5月1日共同啟動(dòng)“聚變系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程”計(jì)劃。該計(jì)劃屬于企業(yè)贊助的一系列研究項(xiàng)目。

當(dāng)前，全球圍繞聚變能發(fā)電的驗(yàn)證競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，各方均期望盡早實(shí)現(xiàn)聚變能的實(shí)際應(yīng)用。日本內(nèi)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(jìn)程，目標(biāo)是在2030年代完成聚變發(fā)電的驗(yàn)證工作。與此同時(shí)，私營(yíng)部門的聚變能驗(yàn)證項(xiàng)目也在穩(wěn)步推進(jìn)，例如由Starlight Engine Ltd.牽頭的“FAST”項(xiàng)目。

聚變發(fā)電的驗(yàn)證工作需以工程設(shè)計(jì)基本原理為基礎(chǔ)，開展全面的工廠設(shè)計(jì)。聚變工廠的最終配置受多種因素影響，包括約束方法、預(yù)期用途(如實(shí)驗(yàn)、商業(yè)發(fā)電、放射性同位素生產(chǎn)、工業(yè)供熱等)以及適用的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。由于支持這一龐大設(shè)計(jì)工作的學(xué)術(shù)和技術(shù)框架尚在構(gòu)建之中，培養(yǎng)并指導(dǎo)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(shù)發(fā)展步伐，變得比以往任何時(shí)候都更為關(guān)鍵。

企業(yè)贊助研究計(jì)劃旨在讓大學(xué)與外部組織(涵蓋私營(yíng)公司或研究機(jī)構(gòu))借助各自的技術(shù)與專業(yè)知識(shí)開展聯(lián)合研究，共同攻克公共重要領(lǐng)域的難題。

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

“核聚變系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程”項(xiàng)目將為核聚變工廠的設(shè)計(jì)筑牢學(xué)術(shù)根基，并通過產(chǎn)學(xué)合作著重解決以下關(guān)鍵領(lǐng)域問題：開展先進(jìn)聚變系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)研究;探索聚變能的多種潛在應(yīng)用;研究設(shè)施和設(shè)備的要求，并依據(jù)現(xiàn)行法律、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)相關(guān)設(shè)施與設(shè)備;研究聚變能實(shí)際應(yīng)用及社會(huì)融合所面臨的挑戰(zhàn)。

“聚變系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程”項(xiàng)目不僅是一項(xiàng)研究合作，更是日本在全球聚變能源競(jìng)賽中謀求長(zhǎng)期領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略舉措。該項(xiàng)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(shè)計(jì)架構(gòu)，為商業(yè)化聚變能源的可行性與可擴(kuò)展性奠定基礎(chǔ)。

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(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)培育以及公共政策制定的核心樞紐。產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同努力，不僅將推動(dòng)日本能源轉(zhuǎn)型，還將助力日本成為全球脫碳和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵貢獻(xiàn)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(shí)釋放的能量。作為一種燃料資源豐富的無碳能源，聚變能預(yù)計(jì)將在脫碳和能源安全方面發(fā)揮關(guān)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?yàn)樗簧婕斑B鎖反應(yīng)、爆炸或高放射性廢物。

“FAST”項(xiàng)目(先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克聚變裝置)是同類項(xiàng)目中首個(gè)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(yīng)堆工程難題的項(xiàng)目。該項(xiàng)目由星光發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司牽頭，作為公私合作項(xiàng)目的一部分，目標(biāo)是利用DT聚變反應(yīng)實(shí)現(xiàn)5萬至10萬千瓦的輸出功率和100000秒的放電持續(xù)時(shí)間。

東京大學(xué)研究生院前沿科學(xué)研究科教授江尻彰表示：“我們懷著強(qiáng)烈的使命感，與包括Starlight Engine Ltd.在內(nèi)的八家杰出私營(yíng)企業(yè)共同啟動(dòng)這項(xiàng)企業(yè)資助的研究項(xiàng)目。聚變能源將在實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并為下一代可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。看到日本研究人員多年來一直致力于的聚變研究領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，我們深感欣慰。我們致力于確保該項(xiàng)目取得有意義且影響深遠(yuǎn)的進(jìn)展，以支持這一轉(zhuǎn)型。”

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