美國能源部的一份新報(bào)告稱，如果對該項(xiàng)目進(jìn)行 "緊急 "投資，一個(gè)預(yù)商用試驗(yàn)版的核聚變電站可能會(huì)在2040年之前在美國投入運(yùn)行。美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)科學(xué)院的一份新報(bào)告建議，如果美國想利用其對ITER等多國項(xiàng)目的貢獻(xiàn)，并乘著私人綠色能源投資的浪潮，現(xiàn)在是 "緊急 "推動(dòng)重大投資的時(shí)候了，以建立一個(gè)試點(diǎn)核聚變能源工廠，并在2035-2040年之間投入使用。

該報(bào)告由美國能源部委托編寫，并向領(lǐng)先的核聚變研究人員、組件制造商、電站運(yùn)營商、核聚變開發(fā)商、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政府征求意見，以解決圍繞著建立和運(yùn)行這樣一個(gè)設(shè)施所需的關(guān)鍵目標(biāo)和創(chuàng)新問題。

這份報(bào)告表示，一個(gè)產(chǎn)生凈電力的核聚變工廠可以提供設(shè)計(jì)、建造、許可和運(yùn)營未來工廠所需的信息，導(dǎo)致商業(yè)上可行的核聚變發(fā)電廠，試驗(yàn)工廠并不是為了證明商業(yè)工廠的經(jīng)濟(jì)可行性，而是為了測試所采用的技術(shù)，并展示高品位的取熱發(fā)電、長時(shí)間的可用性以及燃料循環(huán)和氚的自給自足。通過探索降低建設(shè)和運(yùn)營成本的技術(shù)，展示安全可靠的運(yùn)營，并為未來商業(yè)工廠潛在運(yùn)營商提供培訓(xùn)。

該報(bào)告列出了一些關(guān)鍵的技術(shù)和創(chuàng)新挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)需要在這一過程中得到滿足，2028年被設(shè)定為可行設(shè)計(jì)的目標(biāo)日期，同時(shí)還列出了某些技術(shù)在成為試驗(yàn)電廠設(shè)計(jì)的一部分之前必須滿足的里程碑。報(bào)告稱，這個(gè)示范工廠里幾乎每一個(gè)組件都需要大量的材料開發(fā)，以應(yīng)對聚變反應(yīng)堆內(nèi)預(yù)期的極端環(huán)境。

例如，這些環(huán)形系統(tǒng)將使用高溫超導(dǎo)磁體來保持其超熱等離子體的凝聚，需要研究它們在中子降解、疲勞和腐蝕等方面的承受能力。因此，報(bào)告建議立即投資于材料和先進(jìn)制造技術(shù)的研究計(jì)劃和測試設(shè)施。

報(bào)告說，現(xiàn)有環(huán)形聚變系統(tǒng)中使用的等離子體加熱和電流驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器使研究人員對其有效驅(qū)動(dòng)和控制聚變系統(tǒng)的能力增加了信心，但要將其從研究系統(tǒng)重新用于試驗(yàn)工廠應(yīng)用，需要取得重大進(jìn)展，成本效益操作、可靠性和耐久性是需要改進(jìn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。