今年年初，電影《流浪地球2》火爆全網(wǎng)，影片中關(guān)于核聚變的大膽設想和震撼畫(huà)面，讓更多的人將目光聚焦到核聚變能源上。

　　毋庸置疑，能源是人類(lèi)實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。而現有的能源形式當中，無(wú)論是石化能源還是可再生能源都或多或少存在各自的限制。

　　全國政協(xié)委員、中核集團核聚變堆技術(shù)領(lǐng)域首席專(zhuān)家段旭如指出，相比于現階段人們使用的石化、風(fēng)電等能源，可控核聚變發(fā)電具有諸多優(yōu)勢，首先是燃料豐富，地球儲備的石化能源遲早有一天會(huì )枯竭，而核聚變的燃料“氘”可以直接從海水當中提取，資源十分豐富。其次是核聚變可以實(shí)現無(wú)碳排放，也不會(huì )產(chǎn)生長(cháng)壽命的放射性產(chǎn)物，對環(huán)境十分友好。第三是可控核聚變發(fā)電的原動(dòng)機和火電等形式的類(lèi)似，都是“燒開(kāi)水”的模式，那就意味著(zhù)可以在一定空間范圍內實(shí)現大功率電能的穩定輸出，不受地域、氣候等外界因素的影響。

　　他進(jìn)一步表示：核聚變能是目前認識到的最終解決人類(lèi)能源問(wèn)題的重要途徑。

　　正是這些“無(wú)限接近完美”的優(yōu)勢，深耕核聚變領(lǐng)域多年的段旭如幾年來(lái)多次提案呼吁應加強加快核聚變研發(fā)，并在去年兩會(huì )期間談到，預計到2050年左右，也就是建國一百年之際，人類(lèi)可使用上核聚變能源。今年兩會(huì )期間，他再一次建議：加強頂層統籌設計，加快解決短板問(wèn)題，加速推進(jìn)核聚變能開(kāi)發(fā)全面邁入工程技術(shù)的研發(fā)與驗證階段，積極搶占聚變能研發(fā)制高點(diǎn)，讓科幻變?yōu)楝F實(shí)。

　　國際核聚變研發(fā)屢獲突破

　　2022年12月，美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室國家點(diǎn)火裝置實(shí)現了聚變輸出能量大于激光輸入能量，聚變反應的能量增益（Q）大于1。該消息一度引發(fā)網(wǎng)友熱議：這是否意味著(zhù)將改變核聚變研發(fā)軌跡，或是提速商運進(jìn)程？

　　暫且不回答上述問(wèn)題，先來(lái)看看國際核聚變研發(fā)現狀。事實(shí)上，在國際核聚變研發(fā)賽道上，早已打響“奔跑”發(fā)令槍?zhuān)鲊跋嚓P(guān)組織方積極推進(jìn)這一顛覆性技術(shù)的研發(fā)。隨著(zhù)國際熱核聚變實(shí)驗堆（ITER）計劃的啟動(dòng)已走向發(fā)展聚變堆核工程技術(shù)的工程階段，各國研發(fā)不斷提速，且屢獲突破，如2021年世界最大的在運磁約束聚變研究裝置━歐洲聯(lián)合環(huán)實(shí)現了59兆焦耳聚變能量輸出，以及上述的美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室實(shí)驗突破。

　　與此同時(shí)，世界多國正在積極籌劃自主設計建造核聚變堆，希望通過(guò)開(kāi)展大規模核聚變反應堆的工程設施設計、建造，能在未來(lái)核聚變能的商業(yè)開(kāi)發(fā)和應用中獲得主導權。

　　對此，段旭如表示，近年來(lái)國際聚變研究屢獲突破，令人鼓舞。針對美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室所取得的成果，他表示，人類(lèi)對于可控核聚變的主流技術(shù)路線(xiàn)之一是磁約束核聚變，也是參與國家更多、研究更廣泛的技術(shù)路線(xiàn)，如多國合作的“國際熱核聚變實(shí)驗堆（ITER）”計劃、國內熟知的“新一代‘人造太陽(yáng)’（HL-2M）”等都屬于磁約束聚變托卡馬克裝置。

　　而此次美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室裝置屬于慣性約束聚變裝置，是利用激光作為驅動(dòng)源的。其中能量增益（Q）指的是聚變裝置輸出能量和輸入能量的比值，這是衡量聚變裝置功能的重要指標，實(shí)現Q大于1的能量產(chǎn)出必然是聚變研究具有標志的節點(diǎn)，意味著(zhù)在工程上對可控核聚變的掌握已經(jīng)取得了不小的進(jìn)步，這也給從事聚變科學(xué)研究的科研人員帶來(lái)了鼓舞。

　　但是，根據公布的數據，從實(shí)際運行角度來(lái)看，相對于磁約束核聚變來(lái)說(shuō)，要實(shí)現慣性約束聚變反應的商業(yè)進(jìn)程還有很長(cháng)的路要走。

　　全力奔赴在“我們負責實(shí)現”的聚變之路上

　　今年年初《流浪地球2》上映，中核集團發(fā)文：“你們盡管想象，我們負責實(shí)現”，迅速火遍全網(wǎng)，網(wǎng)友表示，這是科技與科幻的雙向奔赴，是夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)。

　　對此，段旭如表示，“這充分展現了中核集團作為央企的責任擔當與科技實(shí)力的自信。我們的科學(xué)家正奔赴在‘我們負責實(shí)現’的聚變之路上，全力尋找‘終極’能源之秘鑰，且向世界展現了核聚變研發(fā)中的中國力量?！?/p>

　　作為我國核能發(fā)展“熱堆-快堆-聚變堆”三步走戰略的最后一步，大力開(kāi)展可控核聚變技術(shù)攻關(guān)已作為低碳前沿技術(shù)納入《中共中央、國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》。

　　段旭如表示，在我國政府大力支持和科研人員的努力下，我國核聚變技術(shù)研究已從跟跑大步跨越到并跑，部分技術(shù)甚至實(shí)現領(lǐng)跑，2022年新一代“人造太陽(yáng)”（HL-2M）突破100萬(wàn)安培，創(chuàng )造了國內等離子體運行新紀錄。

　　與此同時(shí)，積極參與ITER國際合作項目，段旭如表示，通過(guò)多年探索與攻關(guān),我國在一些聚變堆關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵材料等方面已經(jīng)擁有國際先進(jìn)的研發(fā)或生產(chǎn)能力,在服務(wù)ITER計劃的同時(shí),也帶動(dòng)了這些領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)升級，為推動(dòng)ITER發(fā)展持續貢獻中國智慧和中國力量。

　　2008年以來(lái)，我國陸續承擔的18個(gè)關(guān)鍵部件研制項目的制造任務(wù)，貢獻比例約占9％,其中70％以上以實(shí)物貢獻方式(即研發(fā)制造ITER裝置部件)，涵蓋了ITER裝置的關(guān)鍵部件，由上百家科研院所、企業(yè)承擔。在ITER關(guān)鍵部件研制項目研發(fā)制造過(guò)程中，取得了重大突破，解決了一系列聚變工程關(guān)鍵技術(shù)。以ITER第一壁關(guān)鍵部件研制項目半原型部件為例，我國2016年成功通過(guò)了高熱負荷試驗認證，在世界范圍內率先實(shí)現了該類(lèi)部件的高熱負荷測試，相關(guān)技術(shù)被ITER國際組織推薦應用到ITER偏濾器上。

　　2019年，中核集團中國核電工程有限公司牽頭的中法聯(lián)合體，與ITER組織簽署了TAC1項目工程總承包合同，這是有史以來(lái)中國企業(yè)在歐洲市場(chǎng)中競標的最大核能工程項目合同,該合同的簽訂標志著(zhù)我國核聚變技術(shù)與人才積累、核電建設能力以及國際影響力獲得國際聚變界認可。TAC1安裝標段工程是ITER裝置最重要的核心設備安裝工程，其重要性相當于核電站的反應堆、人體里的心臟。

　　2022年，ITER增強熱負荷第一壁完成首件制造，其核心指標優(yōu)于設計要求，具備了批量制造條件。這是我國在可控核聚變領(lǐng)域的重大突破，標志著(zhù)中國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現該項核心科技持續領(lǐng)跑，有力提升了我國在該領(lǐng)域的話(huà)語(yǔ)權。

　　段旭如表示：“我國按時(shí)、高標準、高質(zhì)量交付了有關(guān)任務(wù)，關(guān)鍵部件研制項目完成質(zhì)量與進(jìn)度均走在ITER七方前列,有力推動(dòng)了項目實(shí)施,得到參與各方充分肯定?！?/p>

　　建議：加強頂層設計與統籌，優(yōu)勢互補，協(xié)同攻關(guān)聚變堆核心關(guān)鍵技術(shù)

　　一系列的成績(jì)令人鼓舞。為加快推進(jìn)聚變能開(kāi)發(fā)進(jìn)程，早日實(shí)現聚變能技術(shù)高水平自立自強、助推“雙碳”目標的實(shí)現、促進(jìn)能源新體系構建和保障國家能源安全，段旭如表示，應充分發(fā)揮我國現有核科技工業(yè)體系的作用，強化頂層設計和統籌，有目的有原則引導并調動(dòng)核工程等相關(guān)優(yōu)勢單位積極參與核聚變能開(kāi)發(fā)，有組織有分工地促進(jìn)相關(guān)單位優(yōu)勢互補，協(xié)同攻關(guān)聚變堆核心關(guān)鍵技術(shù)，逐步完善我國聚變能源技術(shù)研發(fā)工業(yè)體系，推進(jìn)核聚變能研發(fā)高質(zhì)量發(fā)展。

　　他建議：強化頂層設計和統籌，通過(guò)加強政策、資金、平臺等穩定支持，一方面持續強化聚變技術(shù)研究，力爭盡早全面實(shí)現技術(shù)領(lǐng)跑；另一方面發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，依托我國完整的核科技工業(yè)體系和豐富的核工程經(jīng)驗的優(yōu)勢，強化聚變核工程研究，以核聚變領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)院所為核心，充分調動(dòng)核工程單位、業(yè)主單位、制造商、監管部門(mén)等各方積極參與，逐步完善聚變能的技術(shù)開(kāi)發(fā)體系和工業(yè)體系，借鑒和吸納核電工程設計、建造、運行、項目管理先進(jìn)經(jīng)驗，加快解決短板與卡脖子問(wèn)題，加速推進(jìn)核聚變能開(kāi)發(fā)全面邁入工程技術(shù)的研發(fā)與驗證階段，積極搶占聚變能研發(fā)制高點(diǎn)。（胡春玫）