預計到2050年左右可使用核聚變能源——訪全國政協委員、中核集團核聚變堆技術領域首席專家段旭如

在科幻小說中，核聚變一直是一個經久不衰的話題，關于核聚變的想象更是層出不窮。那么在現實生活中可控核聚變的研究進展情況如何?人類何時才能利用核聚變產生的能量?就上述熱點問題，在2022年全國兩會召開前，《中國電力報》記者專訪了全國政協委員、中核集團核聚變堆技術領域首席專家段旭如，他認為，預計到2050年左右人類可使用上核聚變能源。

《中國電力報》：您今年的提案關注點在哪些方面?

段旭如：今年的關注點還是可控核聚變的發展。我建議國家應該統籌國內的資源以及各方的力量，包括核工程領域具有專業經驗和技術基礎的相關研究單位和企業等等。因為目前可控核聚變的發展已經開始從基礎研究階段逐步向核工程階段過渡，這樣的話可發揮我國新型舉國體制優勢，逐步搭建聚變能的技術開發體系和工業體系，集中力量開展核聚變工程和技術攻關。另外通過這種資源的統籌也能集中力量辦大事。

《中國電力報》：核聚變行業有個“50年魔咒”，您認為目前這一魔咒是否已被打破?您預計到什么時間人類可以使用核聚變能源?

段旭如：過去一直說“50年”的原因主要是因為此前對于核聚變的研究不夠深入，而隨著研究逐步推進就會發現，有很多過去沒想到的技術挑戰又凸顯出來，那么要攻克這些未知的挑戰又需要時間。不過現在我們對核聚變技術的認知愈加清晰，特別是國際熱核聚變實驗堆(ITER)項目的建設，讓第一個電站規模的聚變堆成為現實。同時核工程很多技術有了長足的進步，讓科研人員更加清楚地認知到未來核聚變電站要用到的一些技術、需要攻克哪些技術。所以作為一名從事聚變研究的科研人員，我認為再經過三十年左右的時間，也就是到2050年左右，人類可以使用上核聚變能源。

《中國電力報》：剛才您也提到了ITER項目，也就是國際熱核聚變實驗堆，那么您能簡單介紹下在ITER項目中中國貢獻了哪些力量嗎?

段旭如：在貢獻率方面，ITER項目有七個參與方，具體涉及到35個國家。其中歐盟一方的貢獻率約為50%，包括中國在內的其余六方各貢獻率約為9%;從技術上來說，在ITER項目一些主要的關鍵技術中，中國有重要的貢獻。如核工業西南物理研究院負責研制的ITER堆芯部位的高熱負荷部件，這個部件相當于一個爐子的爐壁，是很重要的核心部件，我國這方面的相關技術在國際上率先通過了認證。其他還包括對于聚變堆來說非常重要的反應材料之一——氚的研究以及其他一些系統的研究等。此外，中核集團牽頭的中法聯合體負責承擔了ITER主機安裝一號合同，這是有史以來中國企業在歐洲市場中競標的最大核能工程項目合同，同時也是中國核能單位首次以工程總承包形式成功參與國際大科學工程項目，標志著中國聚變技術走出海外。目前已順利完成第一階段的安裝任務。

其實除了技術上的貢獻外，中國的貢獻實際上還在另外一個方面有所體現，就是中國作為大國對國際的承諾做到了言出必行。在ITER項目的推進中、在采購包任務的完成中，無論是質量還是進度，中國都走在了眾多參與方中的前列。

《中國電力報》：目光轉回國內，據您了解，目前國內可控核聚變研究進展情況如何?

段旭如：在上世紀50年代末，我國就開始了對核聚變的研究，同國際上核聚變研究的起步時間基本保持了一致，到上世紀60年代中期，我國建立了專業的核聚變研究所，也就是現在核工業西南物理研究院的前身。從那時開始，我國就有了專業的團隊來從事核聚變的研究。后來中國科學院也成立了相關單位，再加上后來一些高校及研究機構也在不斷參與其中，這是截至目前我國研究核聚變大致的參與情況。

到目前為止，對核聚變研究來說，很重要的一個方面就是依托于聚變裝置的實驗研究，包括研發一些技術或者設備，在這其中最重要的就是通過研究不斷提高燃料離子(原子核)溫度、密度以及能量約束時間這三個參數的乘積。我們希望三個參數的乘積可以達到聚變“點火”的數值，這也是聚變研究幾十年來追求的目標。目前國內還在為實現這一目標加緊步伐，這其中就包括對裝置加熱系統、運行控制系統、以及診斷等其他一些方面的研究。而在三參數乘積達到“點火”數值后，下一步就可以進入反應堆工程階段，包括對反應堆一些關鍵工程技術的研究等等，這也就是前面提到的ITER項目的技術以及未來示范聚變電站相關技術的攻關。