互动科普

巨大的超导电磁体、强劲的等离子加热装置、放射性物质氚的安全管理系统等等，聚变堆ITER装置在工程系统上，也可以说是前所未有的、最新技术的集合体。关于ITER和未来的聚变堆技术，我们采访了ITER组织的设备系统工程部部长塞尔吉奥·奥兰迪博士。

Newton：听说奥兰迪博士原来就在核能产业？

奥兰迪：我长期从事核裂变方面工作。3年前我决心把我的全部经验贡献给核聚变技术。因为，我相信核聚变能源有灿烂的前景。

Newton：听说在美国，对所谓的“激光核聚变”的研究也非常热。它和ITER这样的“磁约束”的聚变堆比，究竟哪个更有前途？

奥兰迪：美国也参加了ITER计划，并且成绩卓著。无论是磁场还是激光，都应该深入研究一下，根据结果来判断哪个更有前途。只是，从迄今为止投入的资金额、得到的经验、开发出来的技术来看，我想还是“磁约束”更值得期待。

图. 激光核聚变的概念图

用激光束从四面八方照射丸状的燃料，使燃料瞬间收缩、加热，引起核聚变反应。也是被称为“惯性约束”方式。

利用放射性氚的技术已经在反应堆中得到实际验证

Newton：听说ITER的建筑物的底部，都设置了预防地震的隔震垫？

奥兰迪：此项技术是以往建设法国核电站时开发出来的，也被其他核电站采用。日本也有两三个核电站采用了。

这项技术，可以减弱地震的横向震动。采用这项技术，可以降低投在设备、建筑物上的抗震成本。

Newton：作为燃料使用的氚是放射性物质，ITER是如何管理的？

奥兰迪：氚有被人体吸入的风险，所以从安全卫生的方面来说是必须正确管理的。但是，这方面的努力程度要比利用裂变反应的核反应堆的管理复杂度小得多。裂变堆中由于铀235的核裂变反应，产生（带有放射能的）裂变产物。

在我们的原子能领域，比如坎杜（CANDU）反应堆等，积累了很多有关使用氚的经验。在坎杜反应堆中，氚是主要废物。我在罗马尼亚参加建设了2个坎杜反应堆。这些核电站都运行良好。

Newton：未来的聚变堆的内壁材料的开发状况如何？

奥兰迪：这可是非常关键的问题。反应堆的内壁材料，不仅需要在高温下测试，还必须进行放射性损伤的测试。候补材料有好几种。目前，受辐射影响的问题、在各种温度下产生龟裂的稳定性等等方面的数据库还不充分，需要进一步测试和研究。新材料的探索，通常是值得工程师去投入的课题。

Newton：是什么因素使长期从事裂变工作的奥兰迪博士您决定参加ITER项目？

奥兰迪：核聚变反应是在太阳上发生的反应，作为人类的一员，我们当然很感兴趣。核聚变反应是自然界的一部分。我们的基本目标，是要在地面上重现太阳上时刻都在发生的核聚变反应。

我的职业教育是核能工程，学习核裂变和核聚变的青年时代，对我来说是最幸福的时代。核裂变和核聚变会产生热和能量，这太刺激我了。然而，一旦要去实现，却发现在这个过程中需要大量的知识。

ITER是一个值得挑战的项目。首先，它的物理原理是非常有魅力的。其次，系统本身是革新的、巨大的、非常了不起的。ITER中没有平凡。无论多么细碎的部分都是特殊的。真空系统、低温系统（用于冷却超导电磁铁）等技术都是特殊的。等离子体的监控、氚的使用管理技术都是对人类有巨大贡献的技术。真空容器的制作，允许的误差范围小得惊人。

建设工程是史无前例的，为了施工准确无误，进行了大量的计算，我们都很有信心。解决方案都事先确定好了，所以目标一定能够达成。其成果也一定会在（聚变堆以外的）各个领域得到广泛应用。

Newton：非常感谢！

（本文发表于《科学世界》2015年第9期）