一名研究人員正在普林斯頓等離子物理實驗室中的“甜甜圈”形狀的托卡馬克內工作。 圖片來源:PPPL
機制失調、中斷暫停、混亂無序——這是許多內部人士形容美國核聚變研究工作的詞匯,該研究旨在利用讓太陽發光的同樣過程產生能量。美國能源部(DOE)聚變能科學(FES)項目官員與其所支持的科學團隊之間產生了裂隙。很多科學家說項目官員操作不透明,但科學界自身一直有著“難管”的名聲。
工作不協調導致擬在下月遞交給國會的項目戰略性計劃起草工作陷入混亂,可能危及當前項目已經緊張的5.05億美元年度財政預算。“當你不得不為每一美元精打細算的時候,卻制定不出一個戰略性計劃,這讓事情變得更加困難。”民主黨一位參議員說,他稱這項計劃是“一個失敗”。
美國國內核聚變項目存在緊張的財政預算壓力,這是由于相關官員在四處籌集資金支付美國在國際熱核實驗反應堆(ITER)中的份額——這項龐大的國際實驗是為了證明受控核聚變可以比消耗的能量制造出更多能量。現在,在法國處于建設中的ITER項目中,美國2014年花費了1.99億美元的開支,DOE官方估計,美國需要承擔的整體花費至少為39億美元。
由于ITER在擠壓其他項目的預算,很多研究人員說,DOE的FES項目副主任Edmund Synakowski及其職員把他們排除在政策制定之外。“他不是一個支持向科學界輸入資金的人。”得克薩斯州理論物理學家Francois Waelbroeck說。而Synakowski則說自己“一個電話就能找得到”,但他強調自己的角色是“在需要的時候作出艱難的抉擇”。
核聚變項目的分歧和DOE科學辦公室耗用51億美元的其他研究項目形成了鮮明對比,那些項目的副總監竭力指導相關團隊制定現實的計劃。比如,幾年前,美國高能物理團隊被認為產生了分裂。為此,在DOE高能物理辦公室領導的督促下,研究人員成立了特別粒子物理項目優先小組,召開了為期兩年的系列會議,形成了項目路線圖。共和黨參議院一名工作人員說,這樣的共識計劃“是人們想要看到的好的案例”。
但 Synakowski和FES官員試圖單方面為他們的科學團隊制定計劃。經過多年測試之后,國會今年1月要求FES在明年1月之前起草出戰略計劃。4月,DOE官員請核聚變能源科學顧問委員會(FESAC)成立一個管理資金分派的特別小組。該小組召開了兩次為期三天的會議。
該小組在10月10日遞交給FESAC的報告展望了各種緊縮預算水平下的未來10年規劃。報告要求立即關閉美國3項大型核聚變裝置或稱托卡馬克裝置之一 ——馬薩諸塞州坎布里奇麻省理工學院的Alcator C-Mod裝置,并重新提及2012年DOE叫停該裝置的計劃,但這一計劃此前遭到國會反對。另外兩個裝置——新澤西州普林斯頓等離子物理實驗室(PPPL)國家球形環實驗(NSTX)與加利福尼亞州圣迭哥通用原子能公司的DIII-D——中的一個也可能在5年后關停。結束這些項目后,研究人員將在稱作核聚變科學裝置(FNSF)的更大規模的設施上開始初步工作,該裝置將用于研發從實體發電裝置的等離子體中獲取能量所需的材料和元件。
在報告形成之前,研究人員就對其持批評態度。他們指出,該小組未包含任何來自通用原子能公司、麻省理工學院或PPPL的人員。Synakowski說,把這些機構排除在外對于避免利益沖突非常必要。其他的利益沖突讓FESAC的20名成員中僅有9人參與投票,且其中僅有6人投贊成票。
讓事情更加復雜的是,Synakowski很快把這些沒有道理的話寫進若干個報告建議中。10月27日,在新奧爾良舉行的美國物理學會會議上,他告訴研究人員不予討論數十億美元的FNSF項目,而且在未來10年關閉NSTX 或 DIII-D均為時尚早。然而,他表示,這份報告和此前的FESAC研究將會告知DOE明年遞交給國會的計劃。
一些觀察者可能會說,應該責怪核聚變物理學家沒有作出選擇。擔任該小組主席的伊利諾伊州芝加哥大學理論物理學家Robert Rosner說,2012年,DOE讓一組研究人員決定如果預算吃緊,應該關閉3個托卡馬克裝置中的哪個,但該小組拒絕選擇。然而,在DOE宣布打算關閉MIT裝置后,“事實完全激怒了這群人”。他說。
威斯康星州立大學物理學家Raymond Fonck表示,無論指責誰,功能紊亂均會導致DOE高層和白宮產生“支持方倦怠感”。“盡管我們對正在進行的能源研究抱有救世主的幻想,但是聯邦議事日程上還有其他的事情。”他說。近期的預算數字表明,支持者的疲倦感已經產生了。在10月1日開始的2015年財政預算中,DOE對國內核聚變研究的申請是2.66億美元,比一年前減少了3900萬美元。但國會推翻了相關預算削減,把國內項目的開支增加到3.18億美元。
正如參議院做預算的工作人員威脅要做的事情一樣,一些觀察人士說,拯救國內核聚變項目的唯一通道是讓美國退出ITER項目。另一些人則表示,核聚變研究對于科學辦公室來說是一個壞選擇,應該被移至其申請的DOE應用研究項目。
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