详细内容或原文请订阅后点击阅览
聚变能源：潜在的变革性技术仍面临根本性挑战
GAO 的发现核聚变是为太阳和其他恒星提供动力的过程，可以在没有碳排放、长期核废料或熔毁风险的情况下产生电力。研究人员和公司正在追求许多不同的聚变能概念，并报告了最新进展，例如高温超导磁体的开发，可以使聚变装置更加紧凑。此外，2022 年，国家点火设施的一项实验实现了一个关键的科学里程碑，从聚变反应中产生的能量比启动反应所花费的直接能量还要多。国家点火设施但是，要实现商业聚变必须克服几个挑战，利益相关者对此时间表的预测范围从 10 年到几十年不等。一项关键的科学挑战是等离子体物理学，即聚变所需的物质状态。研究人员并不完全了解燃烧等离子体的行为，这些等离子体的主要热源来自聚变反应本身而不是外部来源。研究人员在这一领域取得了进展，但缺乏足够的实验数据来验证他们的模拟。一项关键的工程挑战是开发能够承受数十年聚变条件（例如极端高温和中子损伤）的材料，并且不存在可以对材料进行全面测试的设施。更一般地说，从聚变中提取能量以提供经济的电力来源的任务提出了几个尚未解决的复杂系统工程问题。公共和私营部门的失调、监管的不确定性和其他因素也对聚变能源的开发提出了挑战。不一致的领域之一是研究重点。公共部门的努力优先考虑基础科学，但聚变能源的发展需要额外重视技术和工程研究。另一个因素是监管的不确定性，这可能会减缓聚变能的发展，尽管制定适当的法规来确保安全而不限制发展是很困难的。这样做可能需要大量公众参与，但人们对美国公众对聚变能的看法知之甚少。政府问责局制定了四项政策选择，可以帮助应对这些挑战或增强聚变能的好处。提供这些政策选项是为了告知可能采取的行动，以解决本技术评估中确定的公共政策挑战。他们确定了政策制定者可能采取的行动，其中包括立法机构、政府机构、学术界、工业界和其他团体。请参阅下文，了解政策选项以及相关机遇和考虑因素的摘要。帮助应对挑战或增强聚变能源效益的政策选项 机遇 考虑因素 维持当前的努力（报告第 32 页） 本报告中描述的一些挑战可以通过当前的努力来解决。可以让政策制定者
来源:美国政府问责局__技术评估产品信息美国政府问责署的发现
核聚变是为太阳和其他恒星提供动力的过程，它可以产生电力，而不会产生碳排放、长寿命核废料或熔毁风险。研究人员和公司正在研究许多不同的聚变能源概念，并报告了最近的进展，例如开发了高温超导磁体，可以使聚变装置更加紧凑。此外，2022 年，国家点火装置的一项实验实现了一个重要的科学里程碑，从聚变反应中产生的能量超过了启动反应所消耗的直接能量。
国家点火装置
国家点火装置然而，要实现商业化聚变，必须克服几个挑战，利益相关者对这一时间表的预测范围从 10 年到几十年不等。一个关键的科学挑战是等离子体的物理学，即聚变所需的物质状态。研究人员尚未完全了解燃烧等离子体的行为，即其主要热源来自聚变反应本身而非外部热源。研究人员已在此领域取得了进展，但缺乏足够的实验数据来验证他们的模拟。一个关键的工程挑战是开发能够承受数十年聚变条件（如极端高温和中子损伤）的材料，而且目前还没有设施可以对材料进行全面测试。更一般地说，从聚变中提取能量以提供经济的电力来源的任务提出了几个尚未解决的复杂系统工程问题。
帮助应对挑战或增强聚变能源优势的政策选项
帮助应对挑战或增强聚变能源优势的政策选项维持当前努力（报告第 32 页）
协调公共和私人努力（报告第 33 页）bothwellb@gao.gov