日本投资100亿日元扩建三大核心聚变能研究设施

据读卖新闻5月19日报道，为实现有望成为下一代能源的核聚变发电，日本政府决定大幅扩建国家三大核心研究机构。约100亿日元将被用于开发技术验证所需设备，包括检查发电设备耐久性的装置。政府还计划鼓励企业积极运用该技术，助力企业在国际竞争中占据优势，并着眼于其商业化发展。

核聚变是发生在太阳内部的反应，原子核结合能产生巨大能量。据称，一克核聚变燃料产生的能量相当于燃烧八吨石油。与涉及核裂变链式反应的核能发电不同，核聚变失控风险较小，安全性较高。同时，它作为无碳能源，发电过程不会排放二氧化碳，目前世界各地的开发竞争正日益激烈。

依据反应方式差异，核聚变发电主要有三种方法。在日本，量子与放射科学技术研究所(QST)、国家核聚变科学研究所、国家自然科学研究所和大阪大学激光工程研究所，在每种方法的开发中均发挥核心作用。不过，这些机构目前仍处于实验阶段，尚未具备实际应用前景。

为解决这一问题，日本文部科学省和内阁府将在本财年斥资约100亿日元，扩建包括QST的六所村聚变能源实验室在内的三个机构设施，加快推进各项技术论证，争取早日实现实用化。具体而言，将安装设施测试将产生的能量转化为热量的设备的耐久性，还计划改进加热燃料的激光照射装置。

近年来，国内外涌现出众多致力于实现核聚变发电商业化的初创企业，私人资金也开始进入此前由政府主导的研发领域。尤其在美国，吸引巨额投资的龙头企业发展迅速。

为促进产业发展，日本政府将有偿向民间企业开放扩建后的核心设施，用于企业难以独自完成的大型设备实验，以及演示维持长时间核聚变反应所需的技术。

关于核聚变发电，政府将很快修改旨在实现国内商业化的国家战略，计划将实现目标日期从“2050年左右”提前至“2030年代”。由于实现这一目标需要私营部门的力量，核心机构将成为产学研合作的中心。

近年来，全球参与核聚变发电开发的新兴企业不断增多，日本也涌现出多家此类企业。扩大核心研究机构规模并向民间开放，旨在将核聚变发展成为新兴产业，从而在国际竞争中取得优势。

核聚变发电是先进技术的复杂组合，控制核聚变反应的设备要求加工精度达到万分之一以下，部分部件还需耐几千度高温。其发展需要大规模资金投入，在美国，一家旨在2030年代初实现商业化发电的初创公司已筹集超20亿美元资金，而日本投资规模较小，无法自行组装大型实验设备。

日本核聚变发展的传统重点是国际热核聚变实验反应堆(ITER)，该反应堆由日本、美国、欧洲和其他国家在法国建造。然而，由于发现缺陷，该计划被推迟，目前计划于2034年开始运营。

核聚变发电是将燃料氘或氚加热到1亿度以上，发生核聚变反应，将产生的能量转化为热能，进而产生电能。其反应堆类型包括利用超高温等离子体进行反应的“托卡马克型”和“螺旋型”，以及用激光加热燃料的“激光型”。