ITER新任总干事伯纳德·比戈谈：国际热核聚变反应堆(ITER)的前景

2015-12-02方陵生编译

世界科学 2015年8期

关键词：核聚变反应堆成员国

方陵生/编译

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●目前ITER的管理无法有效解决问题，也无法应对项目需求，致使一些技术难题堆积如山，并导致项目陷入停顿。事实上，2013年的一份管理评估报告也将ITER组织的决策过程描述为“定义模糊、难以实施”。

——伯纳德·比戈

十年前，中国、欧盟、日本、韩国、俄罗斯和美国联合启动了世界上最大的核聚变实验项目——国际热核聚变实验反应堆（ITER）项目，六个月后，印度也加入了这一项目。ITER的目标是利用氢的两种同位素氚和氘的核聚变反应（10倍于太阳内部的温度），以产生一种强大的清洁能源。第一批大型组件正在被运往ITER项目所在地——法国南部的St Paullez-Durance地区进行组装，其项目基础建设合同约40亿欧元，制造业合同达30亿欧元。

ITER项目分别由七个ITER成员国负责设计和关键部件的制造，但在实施过程中遭遇到不少困难，有成员国未能在限期内完成任务，或制造部件不符合标准，其产生的连锁效应严重影响到整个项目的进行。例如，某些合同的推迟完成，使得该项目直径达24米的环形磁铁自2011年12月完成之后一直无法启动。当一些问题出现时，往往会引发由谁来买单的争议。

尽管法国本身并不是ITER的正式成员国，但作为东道主的法国从一开始就处在一个有利的观察者的位置上。尤其是伯纳德·比戈（Bernard Bigot）自3月份担任ITER项目总干事以来，他已经意识到，ITER的主要问题是对整个项目监管的权威性缺乏明确的定义，而项目成功的关键，需要有一位掌控方向并有权做出决定的人。比戈此前一直担任法国原子能与可替代能源委员会主席一职。

在展望ITER前景时。比戈认为，ITER项目必须克服组织管理和运行上的种种问题，才能兑现其承诺——在驾驭可控的、连续的和安全清洁的核聚变能源上迈出坚实的一步。

目前存在的问题

自五年前ITER开始建设以来，让人感觉越来越明显的是，现行管理架构很难适应如此大型而复杂项目的挑战。

以8 000吨的ITER真空室来说，“托卡马克”反应堆的9个环形核心部件，7个在欧洲制造，2个在韩国制造，由两家承包商分别负责制造。风险是，他们都有各自的制造技术和标准，如实物模型制作的成本追加，以及每个承包商采取的不同的容差标准等，使得对组件质量和功能的验证过程变得更为复杂。而ITER组织则负责真空室的最后组装工作。

包括任何一次修改都会对其他组件产生连锁反应，导致ITER组织和供应商之间没完没了的来回扯皮，这种情况已让ITER付出了数千万欧元的代价。比如，2013年的一份管理评估报告将ITER组织的决策过程描述为“定义模糊、难以实施”。事实证明，目前的管理无法有效解决问题，也无法应对项目需求，一些技术难题堆积如山，导致项目陷入停顿，并造成分布于世界各地的员工之间的误会和矛盾。

法国St Paul-lez-Durance的ITER核聚变实验建设基地

普罗米修斯之梦

事实上，ITER从一开始就是一项政治上的合作。为缓和冷战时期地缘政治紧张局势，1985年11月在瑞士日内瓦举行的一次会议上，时任美国总统罗纳德·里根和前苏联领导人米哈伊尔·戈尔巴乔夫提出了“通过国际合作发展聚变能源，作为取之不尽的能源以造福人类”的开发核聚变项目的提议。ITER是两国政治领导人找到的对双方有利的一个共同目标，同时也给世界各地的科学家和工程师提供了将核聚变技术从研究走向商业化阶段的契机。

太阳或恒星通过核聚变可以获得能量来源。自1920年代发现这一原理之后，科学家们一直希望能在地球上实现核聚变反应——用核聚变发电收获能量。而ITER项目的建成将回答一个困扰了三代物理学家和工程师的问题：将太阳之火引到地球上的普罗米修斯之梦在技术上可行吗？

要获得足够电能的核聚变设备必须具有相当的规模，ITER的环形反应堆其高度与直径均达29米，安置在大小堪比巴黎凯旋门的巨大建筑物内，其所需的巨大人力和财力，不是单独一个国家能够承担的。

如今，ITER已有七个合作伙伴，由成立于2007年10月24日的ITER组织统一管理，方案目标确定为建造一座“托卡马克”核聚变反应堆。目前该核聚变反应堆正在加紧建设中。

各成员国的职责

首先，每个成员国或地区的副总经理负责某项大型技术或ITER组织的某个管理部门，这些人员同时也作为他们国家的官方代表。

其次，组件、系统和建筑物的采购和建造在各成员国之间进行任务分派，并根据成员国的工业能力和费用分担方案来分配工作，作为东道主的欧盟承担45.5%的费用，其余成员各分担9%多一点。每个成员国各自有一个采购中心（称为国内机构），在法律和管理上都独立于ITER组织总部的机构。

ITER组织其职责是负责验证设施设计，检查安全法规遵守情况，对大量组件的生产制造和质量控制进行协调，并负责现场组装和设施的启动运行。

另外，对于每个承包项目，ITER都要与相应的机构组织签订采购协议，包括所有技术规格和管理细节要求的详细内容。国内机构则负责启动招标程序，选择公司或财团来做具体的工作。

这样一个系统的好处是：采购项目广泛共享，成员国的产业界负责具体开发，产生衍生企业，创造更多就业机会和培训更多专家，项目产生的知识产权也由各国共享。但正如连续报告所指出的那样，成本超出了收益，这一点已经越来越明显。

团队的组织管理

比戈之所以接受ITER总干事这个职位，是因为该职位被赋予了全权负责整个项目的权力。在任命正式下达之前，他曾于今年1月向ITER委员会提交了一个行动计划，其核心内容是ITER组织对各成员国分机构的权威，以及ITER与各国内机构之间关系的重大变化。

各国内机构将继续保持其在法律上的独立身份，但在其功能上要与ITER保持一致，并与ITER设在法国St Paul-lez-Durance的中心团队处于平等地位。包括新成立的项目执行委员会负责召集中央团队和各国内机构的经理召开会议（每月至少一次），或通过视频会议及时解决争端，迅速做出决策。

对于一些技术问题，包括从基础建设、辐射防护到低温学，根据具体范围，分别由20至50人的项目团队负责。根据技术需求、专业技能和经验，项目团队成员由中央团队和各国内机构人员组成，必要时，也可由承包行业的代表加入。

轻易推翻已有的决定会导致工期延误或成本增加，“托卡马克”真空室的制造过程就是如此。今年4月，项目执行委员会成立了一个由ITER项目团队和各国内机构组成的联合小组，对组装中可能出现的问题进行预测并提出解决办法，这样就能节省很多时间和金钱，并避免返工带来的士气下降。

ITER组织和各国内机构工作人员目前为2 000人，其管理方式的改变也将带来机构文化的变化。比戈的目标是要营造这样一种氛围，即机构中的每一个人，都能够在整个项目中感受到使命感。在担任机构总干事后比戈采取的第一个行动是，就是给各国内机构的工作人员进行这方面的讲话。规模最大的一次是与四个亚洲成员国机构一起举行的视频会议（ITER项目启动以来的第一次），日本、印度、韩国和中国的ITER工作人员见到了自己同仁的模样，给了这一全球共享项目新的发展动力。

比戈同时还考虑在整个项目中实现一种新形式的人员流动方式。根据需要，国内机构员工可借调到ITER安装地，中心团队的人员也可派遣到国内机构去。ITER委员会已同意了他的建议。