美英深化聚变能源合作

美国和英国合作伙伴宣布了多项合作协议，旨在加快核聚变电站在全球的商业部署。

首先，United Kingdom Atomic Energy Authority（UKAEA）与美国能源部所属Princeton Plasma Physics Laboratory（PPPL）签署了一份联合意向声明，拟探索连接双方的先进聚变超级计算平台，利用人工智能加快聚变能源发展。

根据周一在伦敦（London）举行的Global Fusion Policy Summit上签署的联合声明，UKAEA面向任务的人工智能超级计算机SUNRISE将与PPPL的Simulation, Technology and Experiment Leveraging Learning-Accelerated Research（STELLAR-AI）平台连接，双方的这一合作被称为SUNRISE–STELLAR-AI Federation。SUNRISE是英国首台聚变能源专用人工智能超级计算机，获得英国政府4500万英镑（6060万美元）支持。STELLAR-AI是PPPL投资1300万美元建设的人工智能和高性能计算平台，将在Princeton University支持下运行。STELLAR-AI旨在随着人工智能工具和工作流程逐渐成熟，为其提供承载平台。

这项合作以UKAEA与PPPL今年6月签署的谅解备忘录为基础，将利用UKAEA位于牛津郡（Oxfordshire）的MAST Upgrade设施和PPPL位于新泽西州（New Jersey）的NSTX-U设施所完成的实验。建立这一联合体系意味着两台先进计算机都将用于训练相同的人工智能模型；这些模型需要大量高质量数据才能作出准确预测。

PPPL指出，连接这两个计算机系统将使大西洋两岸的研究人员能够共享实验数据，利用两个不同聚变实验设施的结果训练人工智能，并在最适合相关任务的计算机上运行模型。MAST Upgrade和NSTX-U都是设计相似的紧凑型球形托卡马克，因此非常适合开展联合人工智能训练。

UKAEA表示：“将不同设施结合起来后，研究人员可以开发更强大的机器学习模型，更好地反映基础物理规律，并帮助加快未来的聚变项目，包括英国的Spherical Tokamak for Energy Production（STEP Fusion）以及美国的相关概念，例如PPPL的Spherical Tokamak Advanced Reactor（STAR）。”

UKAEA工程与计算执行主任Joe Milnes表示：“聚变是我们这个时代重大的科学与工程挑战之一。要解决这些挑战，聚变领域需要建立合作伙伴关系。美国和英国是全球聚变研究领域的两个领先国家，SUNRISE与STELLAR-AI的联合将在跨大西洋长期合作的基础上，进一步推动聚变发展。”

UKAEA计算项目主任兼高级研究员Rob Akers补充说：“UKAEA和PPPL将利用两台世界领先聚变装置的实验数据，通过仿真填补空白，并将这些数据集扩展至我们尚未探索的工况范围。通过合作，我们可以开发两台装置的数字孪生体，为未来聚变电站设计提供支持，建立预测能力更强、更具可操作性并最终对聚变工程师更加有用的球形托卡马克模型。真正的力量将来自团队一体化协作。通过合作，我们可以更快地学习、获得更多知识，并最大限度地提取有价值的信息。计算技术与国际合作将帮助我们加快从当今实验走向未来聚变电站的进程。”

PPPL首席科学家Jonathan Menard表示：“聚变电站是人类尝试建造的最复杂装置之一，任何单一实验室或国家都无法独自完成其设计。通过联合SUNRISE和STELLAR-AI计算平台，我们可以利用两个领先聚变设施的数据训练人工智能，在全球两个专为聚变研究设计且能力最强的计算系统上验证构想，并加快实现紧凑型聚变电站。”

PPPL计算科学负责人Shantenu Jha表示：“我们的目标是让模型和实验能够在两个系统之间自由流动。我们将把一组超级计算机转变为一台用于聚变发现的统一引擎。”

合作伙伴计划逐步扩大这一联合体系，长期目标是建立球形托卡马克共享基础模型，并最终覆盖更广泛的托卡马克构型。

屏蔽材料

英国University of Birmingham与美国独立非营利能源研发机构EPRI宣布开展一项重要合作，通过FURESHMA（Fusion Reactor Shielding Materials）计划推动聚变能源技术发展。

FURESHMA旨在试验先进的硼化物和碳化物屏蔽材料，这些材料能够保护关键部件免受未来聚变电站内部极端条件的影响。该项目将提高暴露于强烈中子辐照下的屏蔽材料的耐久性、可靠性和长期性能，从而解决聚变能源商业化面临的一项关键障碍。

这项总额263万英镑的合作由UKRI Engineering & Physical Sciences Research Council和EPRI资助，Element Six也将参与其中；合作是在最初与Tokamak Energy建立的伙伴关系基础上推进的。

这项合作汇集了University of Birmingham在聚变材料领域获得国际认可的专业知识，以及EPRI在能源研究、核材料和技术部署方面的丰富经验。

在EPRI与University of Birmingham现有研发工作的基础上，这项合作将创新研究与未来商业聚变设施的实际需求联系起来。合作还将支持技术转让，加快实验室发现转化为现实能源应用的进程。University of Birmingham与EPRI已同意公开提供项目产生的数据，从而帮助英国工业界和全球更广泛的聚变界从研究成果中受益。

University of Birmingham聚变能源讲席教授、School of Metallurgy and Materials研究副主管Arunodaya Bhattacharya教授表示：“聚变能源有望为后代提供安全可靠的低碳能源，但其商业部署取决于能否开发出耐受聚变极端条件的材料，包括极端温度、辐照剂量和热机械应力。通过将University of Birmingham在聚变材料领域世界领先的专业知识与EPRI对能源行业的深刻理解相结合，我们能够加快形成推动聚变能并网发电所需的解决方案。”

EPRI核能开发与聚变副总裁Steve Chengelis补充说：“开发可建造、可靠且可维护的聚变电站，需要更深入地了解关键材料在聚变条件下的性能。通过FURESHMA，EPRI与University of Birmingham能够将先进材料研究同未来电站开发商和运营商的需求联系起来，加强国际知识交流，并帮助为聚变部署建立稳固的技术基础。”

田纳西州与UKAEA加强合作

与此同时，田纳西州（Tennessee）、田纳西河流管理局（TVA）与英国宣布加强合作伙伴关系，以加快聚变能源的商业部署，重点关注供应链、人才队伍建设，以及建立支持安全、快速商业化扩张的监管路径。

这项合作建立在田纳西州和英国正在推进的聚变项目基础上，包括田纳西州的Project Infinity和英国的UK Infinity Fusion Consortium。这些项目汇集了Type One Energy、TVA、Tokamak Energy、Oak Ridge美国国家实验室（ORNL）、UKAEA以及聚变供应链各合作伙伴的专业知识。田纳西州针对聚变的专门许可框架于2026年6月颁布，同样借鉴了英国依据UK Energy Act 2023实施的相称监管方式，以确保监管路径能够支持安全、快速的商业化扩张。

合作伙伴将探索在以下领域开展合作：加强双方辖区内的聚变供应链和先进制造；开发聚变燃料循环，包括氚处理、锂富集和增殖覆盖层材料；推动ORNL、UKAEA、大学、国家实验室和科研机构之间的科学与技术交流；促进公用事业单位、开发商、投资者和产业合作伙伴围绕选址、并网及承购规划开展接洽；开展人才队伍建设、学徒培训和人才交流；协调聚变监管、许可和安全框架；以及联合举办支持全球聚变行业发展的会议、论坛和活动。