logo
繁体
繁体

WSJ:北京启动了类似曼哈顿计划的努力,打造更具威慑力的核武库,美国正在落后

本文刊发在华尔街日报,作者吉米·古德里奇是加州大学全球冲突与合作研究所高级研究员。大卫·费斯是哈德逊研究所高级研究员。加美财经编译,不代表支持文中观点或确认其中事实。

Voice of America, Public domain, via Wikimedia Commons

尽管关于中国民用聚变能源项目的报道很多,但外界对中国军用聚变项目了解较少,这些项目主要集中在惯性约束聚变。

惯性约束聚变利用强大的激光或电脉冲,迅速压缩微小的燃料颗粒,直到原子发生聚变——就像太阳内部反应过程的可控、微型版本。

从长远来看,这将带来取之不尽、低成本、无碳的能源。

但这些新的聚变设施,也将使中国能够占据核武器科学的前沿优势。

惯性约束聚变,使科学家能够在不进行实际核试验的情况下,复制并研究核武器的效应,包括材料在核爆炸内部那种极端温度和压力下的表现。

惯性约束聚变设施可以支持新型武器材料和防护材料的开发,加强系统抵御核武器效应的能力,并优化使弹头更小、更强大、更可靠的物理装置。

过去五年里,中国启动了一项大规模计划,建设全球最强大的用于军事应用和能源创新的聚变科学设施。

鉴于北京在资金和政策上的支持力度,以及部分项目的保密性质,可以说掌握聚变技术已经成为中国的曼哈顿计划。

位于中国西部内陆深处的保密军用核武器实验室,已获得近100亿美元投资,用于支持惯性约束聚变的研发。这些实验室正在建设配备强大激光器和大型电脉冲装置的设施,帮助中国实现高当量惯性约束聚变。

美国只能对手掌大小的部件进行有限核效应测试,而中国将能够对整个弹头在几乎所有辐射条件下进行测试。

美国政策制定者必须认识到,中国在惯性约束聚变上的大量科学投入,可能决定21世纪在能源供应和核威慑领域的主导地位。

美国政府还在发布惯性约束聚变的发展路线图和战略,而中国则在建设硬件设施。这将加快中国打造更具威慑力核武库的进程。

中国新的惯性约束聚变基地,包括一座由强激光驱动的设施,预计名为神光四号,即“神圣之光”。据估计规模至少比美国国家点火装置大50%。

美国国家点火装置在2022年首次实现净能量增益聚变。

中国也可能很快在另一种关键的惯性约束聚变路径上取得领先,即脉冲功率聚变。脉冲功率技术将能量储存在大型电容器中,然后在瞬间释放,产生极高功率,就像可控的闪电。

建设下一代脉冲功率装置已被纳入中国2021年的第十四个五年规划。中国还在推进一种名为Z-FFR的聚变-裂变混合系统,计划在2031年前投入运行。

中国的武器实验室,正在为惯性聚变项目招募2000名科学家、工程师和其他专家,预计还将增加数千名新员工。

中国正在迅速扩展惯性约束聚变系统,目前有三套在建,另外两套处于后期规划阶段。

自21世纪初建成两套系统以来,美国政府没有再资助类似系统。这些现有项目正在老化,在中国持续投入的背景下面临过时风险。

特朗普政府高层已表示对聚变能源工作的支持,包括在能源部设立新的聚变办公室。能源部长克里斯·赖特在9月表示:“我们将看到多种路径,最终实现商业化聚变能源。”

美国拥有充满活力的私营部门。美国创新型惯性聚变能源公司,包括采用脉冲功率和激光路径的企业,正在建设与中国设施规模相当的示范系统。

但华盛顿目前没有为下一代惯性约束聚变项目提供资金计划,包括脉冲功率装置,对商业示范项目也只提供了有限的早期联邦支持。

正如在其他战略性产业中一样,美国可能在理念和创业精神方面领先,而中国则在大型设备、基础设施和受过培训的劳动力方面领先,而这些因素最终决定谁能率先实现高增益聚变。

如果现在开始行动,美国政府可以结合国家实验室的知识与脉冲功率创业公司的工程能力,在本届政府任期内让新设施上线,从而保持美国在聚变能源和军事应用领域的主导地位。

如果华盛顿袖手旁观,中国计划中的脉冲功率惯性约束聚变建设,将使中国在关键核武器能力上达到甚至超过美国。