美日合作建聚变增殖覆盖层试验设施
摘要
Oak Ridge美国国家实验室与日本Kyoto Fusioneering合作建立UNITY-3增殖覆盖层试验设施，旨在填补聚变能关键技术空白。双方将结合各自在聚变系统、材料研究和工程技术的专长，共同验证氚增殖覆盖层性能，加速聚变能商业化进程。这一公私合作将加强聚变生态系统，解决燃料增殖与处理等核心挑战。
Oak Ridge美国国家实验室已宣布与日本Kyoto Fusioneering建立合作伙伴关系，共同开发技术以加速商业聚变能的部署，通过建立增殖覆盖层试验设施。该实验室表示，这一合作将“利用ORNL在超级计算、先进制造、材料科学和聚变研究方面的专业知识，并补充KF的UNITY试验设施。”
UNITY：独特集成试验设施计划包括位于日本京都的UNITY-1覆盖层和热循环试验设施，以及正在加拿大Ontario省Chalk River实验室建设的UNITY-2氘-氚燃料循环设施。新的合作伙伴关系将致力于在ORNL建立UNITY-3。UNITY-3预计将成为“一个世界领先的增殖覆盖层试验设施，能够在原型聚变核条件下测试覆盖层概念。”
通过UNITY-3的建立和运行，ORNL和Kyoto Fusioneering打算合作开发用于测试和验证下一代氚增殖覆盖层系统的实验基础设施，专家认为这是生产维持聚变发电所需燃料的关键技术。UNITY-3的工作将补充UNITY-1和-2的工作，同时填补去年十月发布的能源部《聚变科学与技术路线图》中确定的“关键空白”。
需要填补的空白：能源部最新的聚变路线图通过指出以下内容来解决这些空白：
虽然美国私营部门正在投资超过90亿美元来演示持续燃烧等离子体，作为通往聚变电站的路径，但仍存在关键的科学研究、材料和技术空白，例如聚变燃料的增殖和处理，这些必须填补。这些关键空白需要创新并连接公共和私营部门......
美国将：建立关键基础设施以解决关键的聚变材料和技术空白；创新并推进聚变科学和工程；并通过国内和国际公私合作伙伴关系发展美国聚变生态系统，培育新的区域联盟，建立聚变科学研究和技术基础设施、供应链和聚变制造网络。
能源部呼吁通过国际公私合作伙伴关系发展美国聚变行业，这也是该机构聚变核科学任务下氚覆盖层开发平台的战略要素。
聚焦Kyoto Fusioneering：Kyoto Fusioneering是一家总部位于日本的私营资助聚变技术集团，在美国、英国、欧盟和加拿大设有子公司。
据ORNL称，Kyoto Fusioneering“专注于开发用于商业聚变电力系统的高性能先进技术和集成系统，包括电子回旋共振加热和替代等离子体加热、氚燃料处理以及用于燃料生产和发电的增殖覆盖层技术。”
UNITY-3的新合作伙伴关系建立在ORNL和Kyoto Fusioneering现有关系的基础上，该关系是能源部聚变能创新网络计划（关于聚变覆盖层的铅锂混合物）和能源部聚变创新研究引擎合作计划（关于液态金属覆盖层概念）的一部分。
ORNL和Kyoto Fusioneering还在共同制定公私技术商业化计划，以及组织间技术专业知识和人员交流计划。
建立-创新-发展：Kyoto Fusioneering America副总裁兼负责人Bibake Uppal在谈到此次合作时表示：“与ORNL合作使我们能够应对聚变剩余的最困难的跨领域挑战之一：在核环境中验证增殖覆盖层性能。”
ORNL聚变能部门主任Troy Carter表示：“将增殖覆盖层技术从理论转化为实际应用对于实现聚变能路径至关重要。通过将ORNL在聚变系统、材料和覆盖层研究方面的深厚专业知识与Kyoto Fusioneering独特的技术和工程专业知识以及集成试验平台相结合，这一合作伙伴关系可以加强公私聚变生态系统，并支持聚变能的商业化。”