隨著世界聚變能源開發研究與商業化的深入推進，聚變能既定目標的實現越發顯得渺茫，真正的聚變電站無論是國家還是商業財團都很難負擔得起。與裂變電廠相比，聚變電廠無論是理論研究，還是工程建設方面，各項提出了更高的要求。

聚變能研究的既定目標，是在核聚變理論基礎上開發出一種新式電力能源，其原理與太陽等恒星的發熱原理相同。

事實證明，這是一項極其困難的任務，因為要實現其中相關的物理學理論極其困難。

20世紀70年代，俄羅斯的托卡馬克聚變裝置出現，這個裝置在制造、容納極熱氣體(即等離子體)方面有著巨大的發展前景。

全世界的物理學家都認可托卡馬克方法，并在完善托卡馬克實驗的同時，努力進行相關研究，包括熱等離子體中出現的各種現象。最終目標是建造出一個足夠大的系統，使托卡馬克系統產生的能量超過加熱等離子體所需的能量。

在過去的60年里，托卡馬克裝置研究雖然取得了實質性進展，但其聚變能量的商業化之路卻逐漸渺茫。一些人已經認識到托卡馬克商業化前景不明朗，但大多數研究人員仍在繼續研究和擴充托卡馬克裝置的規模——同時增加建造的預算規模。

2、以ITER項目為例

中國國際核聚變能源計劃執行中心主任羅德隆(一排左一)代表中方與ITER組織總干事Bernard Bigot(一排右一)共同簽署了《ITER計劃中方增強熱負荷型第一壁采購安排協議》

目前，全球范圍內有許多大型托卡馬克實驗裝置，這里面規模最大的位于法國，稱為ITER項目。

ITER的目標是制造出一種托卡馬克等離子體，這種等離子體極熱，壽命也很長，產生的能量是加熱等離子體的十倍。

ITER最初的設想成本約為50億美元，作為一個托卡馬克聚變電站，這一成本可以說是較為合理。

然而，隨著各項建設工程的不斷深入，ITER的成本不斷攀升。

如今，ITER的管理單位聲稱，ITER的成本大約是220億美元。不過，這一說法很難進行驗證，因為ITER各項部件分散在世界各地進行生產，實際成本很難估計。

美國能源部估計，ITER的實際成本要高得多，大約650億美元。美國能源部應支付ITER總成本的9%。

我們計算了一下，即使成本為220億美元，ITER的發電廠成本也大約是核電廠(核裂變電廠)成本的十倍，而目前在美國，核電廠造價已經被認為過于昂貴，很難進一步推廣。

如果ITER成本為650億美元，基于ITER的發電廠成本將是核發電廠成本的近30倍。因此，不管怎么計算，ITER顯然是一頭“白象!”(昂貴的累贅) 但實際情況還可能會更糟。

3、燃料方面的困境

聚變電廠有四種燃料組合可以考慮。最簡單的一種——實際操作絕非易事——是氫的兩種同位素氘和氚的融合。

自然界中，氘占普通水一小部分，相對較容易提取。因此，氘實際上是一種無限的、非常廉價的燃料。另一方面，氚在自然界中不存在，易發生放射性衰變，需要進行生產。

世界上最大的氚源是加拿大的重水核反應堆，但供應量很難提升，由于全球氚產量非常有限，再加上放射性衰變造成的損失，世界氚的供應十分緊缺。

尤其是最近，人們已經清楚地看到，用于更大規模聚變實驗的氚供應有限，以至于供應不足以用于試驗，更不用說基于氘-氚燃料循環的商業聚變堆了。

換言之，聚變研究人員實際上正在開發一種聚變概念，而不是試驗，因為世界上沒有足夠的燃料來進行試驗! 因此，聚變研究人員開發的聚變概念在經濟上很難被接受，光是燃料就十分缺乏。

這種情況聽起來有些不可思議。為什么會出現這種情況?答案是，成本上漲發生得很慢，以至于研究人員根本沒有注意到。項目經理和參與項目監督的人員也沒有注意到。氚供應問題凸顯出來，是在研究人員對新托卡馬克實驗進行了深入研究之后才出現的。

事實上，在過去60多年來，全世界的核聚變工程監督都是由聚變研究人員和支持者進行——不幸的是，在許多政府研發項目中都存在這一現象。 實用的電力工程師，公用事業管理人員，以及其他不屬于聚變工程相關團隊的成員被排除在聚變項目評估之外。導致項目機構很難適應時代發展要求，很難及時發現新出現的問題。

我們最近建議能源部長任命一個由非聚變工程師和環保人士組成的小組，進行我們認為必要的客觀、獨立的評估。部長把這個請求交給了核聚變項目的負責人，負責人回答說，聚變項目是由兩個相關核聚變小組決定的。

這些小組由聚變物理學家和相關研究人員組成。 一旦進行人員變動，就有相當多的人和機構面臨失業和失去財政支持的風險，因此，項目會繼續找借口維持現狀，這其中造成的浪費也十分巨大，包括人才流失和金錢損失。例如，本財政年度美國核聚變研究預算超過6億美元。 這還不是全部。

4、尾聲

ITER聚變實驗將使用世界目前存儲的大部分放射性氚，也會產生大量的放射性廢物，保守估計約為3萬噸。

不過，研究人員認為這不是一個問題，因為這些放射性廢料的衰變將在大約100年內消失，比裂變堆放射性廢物的衰變時間短得多。所以，我們認為這種放射性廢物并不可怕。然而，爭議依然存在。

還有許多其他的聚變燃料循環，無論是在經濟上和環境上，都十分具有吸引力。 這些循環燃料研究已經相當深入，但實現其物理理論卻十分困難。除非進行試驗，否則我們不知道這些燃料循環到底是否可行。

目前，在全球范圍內，政府對這些高燃料循環的支持微不足道。 我們仍然對實用的、可接受的、對環境有吸引力的聚變能源抱有希望。然而，如果沒有針對性目標、精干的管理和謹慎、獨立的監督，一切都很難實現。

聚變研究過程復雜多變，對于領導者來說，最終實現其目標需要相當大的政治勇氣。