日本政府决定参与ITER计划的决策过程调研综述解析

日本政府决定参与ITER计划的决策过程调研综述高翔、揭银先、杨愚、胡立群2004年4月2日HT-7ASIPP•日本核聚变的研究背景•日本受控核聚变实验堆计划与国际合作•日本政府决定参与ITER计划的决策过程•参考文献HT-7提纲•(1)核聚变研究计划及其行政过程•战后的日本经历了复兴期（1945～1960）、高度经济发展期（1960～1975）、贸易黑字（1975～1990）等经济高度发展时期。这为需要长期坚持且需要高额投资的核聚变研究的发展，提供了有力的经济保障。由于当时日本比原苏联、英国等国家较晚进行核聚变研究，因此研究人员、技术者们提出了独立研究、自主开发的要求。•日本早期国外信息的获得并不充分；但随着国际交流的增加，尤其是通过日美、IAEA、IEA等组织，以及大河千弘、吉川庄一等在海外的研究者们的努力，获得了更多的确凿资料，从而有力地促进了研究开发的进行。•在日本形成了文部省和科学技术厅两个研究体制（行政）。原研、理研、电总研共同进行该项研究，主要以环形约束方式为对象，采用了原苏联的tokamak方案。日本是在继原苏联、美国之后较早进行该实验的国家。这确保了日本在当今以tokamak为主流的核聚变研究开发中，拥有较高的世界水准。当时的实验装置（JFT-2）由公司制造，性能优越。根据实际进展，该研究开始进入下一阶段大型装置（JT-60）的建设。除了tokamak方式，还有螺旋器、磁镜、惯性约束（laser）等等。这些方式在文部省管辖下的核融合科学研究所、各大学、大阪大学laser核聚变研究中心、电总研等部门进行。HT-7日本核聚变的研究背景•(2)核聚变研究开发与IAEA国际会议•由IAEA主办的等离子体物理与受控核聚变国际会议，每两年召开一次。经过由各国代表组成的国际选考委员会审查后，被选用的论文在会上进行发表。从1965年起日本开始发表IAEA论文，后来占了四分之一论文数。HT-7日本核聚变的研究背景•(3)核聚变研究计划的评价•日本核聚变研究一直是在大学以及各省厅研究机关的两种体制下进行，其中这些大学从明治以来一直以文部省的学术研究为目的。这在一定程度上更加刺激了省厅间的竞争。总体来看，日本的官厅还是认为这种组织研究的实施是比较发挥功能的。大学机关里的研究者较多而工程方面的研究者较少是日本的一个明显特征，尤其是大型tokamak的研究技术者只有国外的三分之一。•(4)核聚变研究未来展望•核聚变堆心等离子体的研究已经发展到了D-T燃烧阶段。在大型tokamak上，当核聚变输出功率和加热输入功率的比值（Q）为1时的临界条件在JET(EU)（1991年11月）、TFTR（美）（1994年11月）、JT－60（日）（1996年10月的D-D实验中，换算成D－T）下实现了突破。正如预想的一样，发生了热核聚变反应，每秒产生了10xE18个中子。其输出功率大于输入功率的事实也得到了证明。继大型tokamak计划之后，又开始了国际热核实验堆ITER研究计划，其参数为大型tokamak的2～3倍的规模。HT-7日本核聚变的研究背景•人类最盼望的受控核聚变反应堆是燃料能全部采自天然海水的D-D反应堆。一则因为产生的中子能量低，所以材料损伤很少，另外，一部分电荷粒子产生的能量能够直接发电。但是，因为其实现的物理条件与现在作为目标的D-T反应堆相比，苛刻很多，所以，还是下个阶段考虑的事情。这里着重介绍D-T反应堆。1969年9月17日-19日，IAEA在英国卡拉姆研究所召开了第一次核聚变反应堆国际会议。这里首次汇集了各国的研究状况。在日本，由日本原子力研究所开始了核聚变反应堆的调研。日本的聚变反应堆研究分为三个阶段。•1970年9月森茂与其它8名协助者提呈了日本首篇核聚变反应堆研究报告书，并于第二年（1971年5月）在日本原子力学会志上整理发表，名为《核聚变反应堆的概念和问题点》。在同期杂志上，还登有太田充、大河春海、森茂的《核聚变反应堆的热安定性》。作为日本最早的反应堆方面的论文，在同年的IAEA国际会议（Madison）上进行了发表。1974年1月29日-2月5日召开的国际研讨会（IAEAWorkshoponFusionReactorDesign）上汇总了当时各国的研究活动情况，并进行了探讨。美国、日本、英国、原苏联、意大利展示了各自的反应堆设计。虽然各有特色，但大都使用了diverter来排除不纯物，通过射入中子来加热。在冷却材料方面，日本用了He,其它大都用了金属Li。在blanket方面，只有日本用了Li2O。由此可以看出，不纯物的抑制和材料是最重要的问题。HT-7日本受控核聚变实验堆计划与国际合作•1975年(昭和50年)开始核聚变特别研究开发的第二阶段，1987年达到了既定目标——临界(得失相当)等离子体领域（严格意义上的得失相当条件是1996年11月达到的）。另一方面，反应堆工学技术的研究开发也得到了发展，1992年（平成4年）结束了历时17年第二阶段。1990年5月的“核聚变研究开发技术分科会”（主要审查人关口忠）的中间报告中作了该项目的总结，得到了技术上的好评。在这次核聚变会议上，一部分成员开始向崭新的第三阶段（以实验反应堆为目标）迈进了。•第三阶段核聚变研究与发展基础计划：日本原子能委员会（AEC）在这个新阶段，于1992年6月定了《关于核聚变研究开发的推进》以及《第三阶段聚变研究与发展基础计划》。第三阶段的计划是推进以实验堆为中心的研究开发。为了减少届时规模扩大伴随的风险、资金以及人员，应该从更大的范围来进行国际合作。1994年6月原子能委员会（AEC）的长期规划是：“日本可以作为主要部分之一参加ITER项目的工程设计活动”。HT-7日本受控核聚变实验堆计划与国际合作参与决策的政府层面HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（1）日本原子能委员会(AEC)是日本进行原子能政策规划的最高机构。聚变理事会（FC）属于AEC下面的一个组织。此外，1996年12月AEC专门成立了ITER项目特别委员会（以下简称：ITER特委会）。立足于核能领域研发•（2）日本科技政策委员会（CSTP）成立于2001年1月，由现任首相小泉任主席，成员包括内阁大臣、知名学者及企业家共15人，是领导国家科技的专门机构，权力高于各省厅。CSTP自2001年6月开始论证ITER，于2002年5月29日向政府提出建议报告。立足于国家宏观科技发展平衡•（3）日本文部科学省（MEXT）科技委员会（CST）于2001年6月6日组建聚变研究工作组，讨论日本国家聚变研究未来发展纲要。自2001年7月第一次会议开始，历经18个月，共召开了18次会议，于2003年1月8日完成最终报告：“日本国内聚变研究的未来发展方向”。立足于多途径聚变研究所与大学的协调与发展规划•（4）日本政府内阁（Cabinet）2002年5月31日做出决议，批准同意CSTP提出的ITER项目。政府决策HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程决策的时间历程HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（1）1992年6月日本原子能委员会(AEC)制定的“第三阶段聚变研究与发展基础计划”中，将托卡马克类型实验堆明确作为今后日本聚变研究与发展的主要装置。•（2）1996年8月日本原子能委员会(AEC)明确指出：“ITER计划满足基础计划实验堆项目的全部要求”。1996年12月原子能委员会(AEC)专门成立了ITER项目特别委员会（以下简称：ITER特委会）。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（3）1996年12月原子能委员会(AEC)下属的ITER特委会开始讨论ITER项目推动事宜，委员会成员中既有聚变专家也有社会学家。•（4）1998年11月由于美国1998年退出了ITER计划，原子能委员会(AEC)下属的聚变理事会(FC)于1998年11月25日向日本原子能委员会(AEC)提交了关于修改“基础项目”的必要性、ITER作为“实验堆”的根据、“美国退出”对ITER计划的影响、及日本参加ITER的战略报告[1]。1998年12月4日原子能委员会(AEC)采纳了聚变理事会(FC)提交的报告，同意日本与俄、欧三方进行优化缩小ITER设计，并指出：“修改设计后的ITER计划也满足第三阶段基础计划实验堆项目的要求”[2]。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（5）2000年5月2000年5月17日，原子能委员会(AEC)聚变理事会(FC)聚变开发战略分会提交了“聚变能技术可行性与聚变项目和基础研究的扩展报告书”[3]。•（6）2000年6月原子能委员会(AEC)下属的ITER特委会提交了“长期能源需给及替代能源可行性报告书”[4]和“研究资源的分配和国际合作中的责任分担报告书”[5]两个认证报告。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（7）2001年5月2001年5月18日，日本原子能委员会ITER特委会自1996年12月开始进行的ITER认证得出结论：“争取成为ITER建造东道国将是具有重大意义的”[6]。原子能委员会(AEC)于2001年6月通过了ITER特委会得出的结论。•（8）2001年6月日本科技政策委员会（CSTP）开始论证ITER，于2002年5月29日向政府提出建议报告：“日本致力于推动ITER的多边政府间合作是明智的，同时对于国家的研究和发展也有非常重要的意义，参与ITER项目对日本来说是值得的，同时日本争当ITER东道国可谓意义深远”[7]。2001年1月成立的日本科技政策委员会（CSTP）是领导国家科技的专门机构，由现任首相小泉担任主席，成员包括内阁大臣、知名学者及企业家共15人。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（9）2002年5月2002年5月31日日本内阁做出决议，批准小泉首相为主席的科技政策委员会（CSTP）提出的ITER项目建议报告，日本愿通过国际合作促进ITER项目，同时打算将青森县的六所村作为ITER建造候选场址，提交政府间谈判[8]。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程•（10）2003年1月在CSTP进行论证的同时，日本文部科学省（MEXT）科技委员会为调整其聚变研究，于2001年6月6日组建聚变研究工作组，讨论日本国家聚变研究未来发展纲要。自2001年7月第一次会议开始，历经18个月，共召开了18次会议，于2003年1月8日完成最终报告：“日本国内聚变研究的未来发展方向”[9]。报告指出：日本的聚变研究已达到一个新阶段。这个阶段强调使用“中心联合研究装置”的国内研究、ITER的国际研究、和聚变材料测试设备。优先建设国家中心托卡马克装置，通过与ITER有效合作，解决工程示范堆的重要研究课题；包层及聚变材料的开发对尽早实现聚变能的商业化至关重要。HT-7日本政府决定参与ITER计划的决策过程HT-7参考文献•[1]、1998年11月25日《OnPromotionofInternationalThermonuclearExperimentalReactor》(英文版：日本原子能委员会(AEC)下属的聚变理事会(FC)提交的关于修改“基础项目”的必要性、ITER作为“实验堆”的根据、“美国退出”对ITER计划的影响、及日本参加ITER的战略报告。)•[2]、1998年12月4日《OnPromotionofITER》(英文版：日本原子能委员会关于ITER战略的批文)•[3]、2000年5月17日《ReportonTechnicalFeasibilityofFusionEnergyandExtensionoftheFusionProgramandBasicSupportingResearches》(英文电子版、日文版：原子能委员会(AEC)聚变理事会(FC)聚变开发战略分会提交的“聚变能技术可行性与聚变项目和基础研究的扩展报告书”)•[4]、2000年6月《ReportonLong-TermEnergySupplyandDemandandFeasibilitiesofAlter