近日，美国能源部、英国能源安全部及Net Zero与托卡马克能源公司宣布了一项耗资5200万美元的合作计划，旨在升级ST40聚变设施。该计划为期五年，三方将平等分担资金，共同推进核聚变研究，为未来聚变发电厂的开发奠定基础。
(图片来源：托卡马克能源)
此次升级的核心任务是在ST40聚变设施的内壁涂上锂元素，以实现更好的约束条件，延长核聚变反应时间。托卡马克能源公司表示，核聚变需要粒子足够热、足够致密，并能长时间保持热量以释放净能量。锂涂层的加入将有望满足这些条件，为未来核聚变试验工厂的实现提供重要支持。
去年，美英两国能源部门已达成核聚变战略伙伴关系，旨在建立共享的核聚变研究和开发设施。此次ST40聚变设施的升级正是这一伙伴关系的重要成果之一。升级后的ST40设施预计将于2027年投入运营，届时两国大学和国家实验室的研究人员将能够从中受益，共同推动核聚变技术的发展。
ST40聚变设施是由托卡马克能源公司运营的私营企业，其价值超过1亿美元。该设施利用外加磁场来约束等离子体，此前已与普林斯顿等离子体物理实验室和橡树岭国家实验室合作，成功将等离子体温度提高到太阳温度的六倍，即1亿摄氏度，成为首家实现这一壮举的私营企业。
在升级过程中，普林斯顿等离子体物理实验室将负责锂涂层的研发工作，而橡树岭国家实验室则将协助部署颗粒燃料能力。普林斯顿实验室主任Steven Cowley表示，该实验室早在90年代就率先在聚变中使用锂涂层，并积累了丰富的经验，此次合作将推动这些专业知识在私营聚变行业中的应用和发展。
托卡马克能源公司首席执行官沃里克·马修斯表示，ST40聚变设施近年来取得了令人瞩目的成果，此次合作将开启ST40的新使命，推动球形托卡马克和整个聚变行业的发展，共同实现提供聚变能的目标。
美国能源部科学办公室聚变能源科学副主任Jean Paul Allain表示，ST40聚变设施的新功能将有望为大学和国家实验室科学家的研究提供新的平台，推动核聚变领域的重大进步，支持美国核聚变能源行业的竞争力。美国科学与创新部副部长杰拉尔丁·里士满也表示，这些新投资将加强美国与私营部门和国际盟友的伙伴关系，共同推动核聚变技术的发展。
英国气候大臣克里·麦卡锡表示，这一战略伙伴关系对于开发核聚变这一令人兴奋的新技术并更快地投入使用至关重要。核聚变作为一种清洁、高效的能源形式，具有巨大的潜力，将为全球能源转型和应对气候变化提供重要支持。
