可控核聚變被認(rèn)為是未來能源的發(fā)展方向。在近年來大火的《流浪地球》等科幻作品中，不乏可控核聚變的身影?；貧w現(xiàn)實(shí)，近年來，國(guó)內(nèi)外的可控核聚變研究也頻獲進(jìn)展，令人振奮。那么具體到何時(shí)才能使用上可控核聚變？目前對(duì)于可控核聚變的研究還有哪些問題亟待解決？就上述問題，在今年全國(guó)兩會(huì)期間，記者專訪了全國(guó)政協(xié)委員、中核集團(tuán)核聚變領(lǐng)域首席專家段旭如。他表示，目前核聚變能開發(fā)正在進(jìn)入寶貴戰(zhàn)略機(jī)遇期，世界核大國(guó)均已開始加快推進(jìn)本國(guó)的聚變能源研發(fā)部署，預(yù)計(jì)再經(jīng)過20到30年的時(shí)間，“人造太陽”也就是可控核聚變項(xiàng)目將為人類提供清潔、高效、安全的新型能源。

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您今年的提案關(guān)注點(diǎn)有哪些？

段旭如

我今年重點(diǎn)關(guān)注我國(guó)核聚變能技術(shù)的發(fā)展。隨著國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃不斷深入推進(jìn)，核聚變研究屢獲突破，核聚變能開發(fā)正進(jìn)入寶貴戰(zhàn)略機(jī)遇期。為早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)核聚變能技術(shù)高水平自立自強(qiáng)、助推“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，贏得戰(zhàn)略主動(dòng)，此次全國(guó)兩會(huì)，我提出了統(tǒng)籌布局關(guān)鍵技術(shù)集中攻關(guān)推動(dòng)核聚變能源開發(fā)進(jìn)程的建議。通過統(tǒng)籌布局、協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)力量和資源，加快可控核聚變關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)我國(guó)聚變能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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目前可控核聚變的研究進(jìn)展情況如何？據(jù)您預(yù)測(cè)，大概何時(shí)可以真正使用上可控核聚變？

段旭如近年來國(guó)際核聚變研究屢獲突破，令人鼓舞。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆主機(jī)安裝第一階段任務(wù)圓滿完成。今年2月，歐洲聯(lián)合環(huán)JET設(shè)施中使用0.2毫克燃料在5秒內(nèi)產(chǎn)生了69兆焦耳的熱量，將2021年59兆焦耳的記錄提升了10兆焦耳，創(chuàng)造了聚變能量輸出的新世界紀(jì)錄。美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）在2022～2023年先后4次實(shí)現(xiàn)了聚變輸出能量大于激光輸入能量，即聚變?cè)鲆娉^1的可控核聚變反應(yīng)。2023年，全球在運(yùn)最大超導(dǎo)托卡馬克裝置日本JT-60SA實(shí)現(xiàn)首次放電。我國(guó)東方超環(huán)首次實(shí)現(xiàn)403秒的長(zhǎng)時(shí)間高約束模運(yùn)行。國(guó)內(nèi)當(dāng)前規(guī)模最大、參數(shù)能力最高的新一代人造太陽“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流高約束模運(yùn)行，再次刷新我國(guó)磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄，標(biāo)志我國(guó)磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運(yùn)行邁出重要一步。隨著ITER計(jì)劃不斷深入推進(jìn)，核聚變能開發(fā)正進(jìn)入寶貴戰(zhàn)略機(jī)遇期，世界核大國(guó)均已開始加快推進(jìn)本國(guó)的聚變能源研發(fā)部署，社會(huì)資本也在加速涌入，核聚變能開發(fā)正進(jìn)入新的發(fā)展階段。

從我國(guó)核工業(yè)取得成功的寶貴經(jīng)驗(yàn)來看，實(shí)驗(yàn)堆－示范堆－商用堆的聚變堆工程發(fā)展路徑，是核能走向能源應(yīng)用的客觀規(guī)律，我們需要腳踏實(shí)地走好每一階段。預(yù)計(jì)再經(jīng)過20到30年的時(shí)間，“人造太陽”將為人類提供清潔、高效、安全的新型能源。

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目前對(duì)于可控核聚變研究來說還有哪些問題亟待解決？您認(rèn)為可以從哪些方面著手推進(jìn)可控核聚變研究進(jìn)程？

段旭如當(dāng)前國(guó)際核聚變研發(fā)由科學(xué)研究邁向?qū)嶒?yàn)堆工程階段。要實(shí)現(xiàn)核聚變能源應(yīng)用，我們當(dāng)前仍面臨一些亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，主要包括氘氚聚變等離子體穩(wěn)態(tài)自持燃燒、聚變堆材料以及氚自持等。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，一方面，需要在國(guó)家層面建立合適的機(jī)制，協(xié)調(diào)好現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)力量，集智創(chuàng)新，協(xié)同攻關(guān)相關(guān)“卡脖子”技術(shù)。與此同時(shí)，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源，特別是先進(jìn)研發(fā)平臺(tái)的作用。例如依托現(xiàn)有裝置開展氘氚實(shí)驗(yàn)，積累燃燒等離子體運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。另一方面，需要充分發(fā)揮我國(guó)新型舉國(guó)體制的優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌配置資源，集中力量自主研發(fā)下一代聚變?cè)O(shè)施。充分發(fā)揮工業(yè)界和企業(yè)集團(tuán)科技創(chuàng)新主體等優(yōu)勢(shì)作用，推動(dòng)聚變堆工程技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。尤其是利用我國(guó)現(xiàn)有完整的核工業(yè)體系的優(yōu)勢(shì)和豐富的核工程經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮企業(yè)在工程設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)、裝備制造等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)賦能優(yōu)勢(shì)，聚焦核工程技術(shù)在聚變涉核裝置設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行以及聚變氚自持、聚變材料等科技難題攻關(guān)，推進(jìn)可控核聚變研發(fā)進(jìn)程。

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目前“玲龍一號(hào)”項(xiàng)目進(jìn)展情況如何？預(yù)計(jì)將于何時(shí)投運(yùn)？在如今“雙碳”目標(biāo)的背景下小堆有何優(yōu)勢(shì)？

段旭如“玲龍一號(hào)”是中核集團(tuán)在成熟壓水堆核電站和核電技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型核反應(yīng)堆，是全球首個(gè)通過國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）通用安全審查的小型模塊化壓水反應(yīng)堆。目前，“玲龍一號(hào)”項(xiàng)目建設(shè)正在順利推進(jìn)中，今年2月6日，“玲龍一號(hào)”外穹頂?shù)跹b成功，反應(yīng)堆廠房的主體結(jié)構(gòu)已全部施工完成，為后續(xù)反應(yīng)堆廠房的封頂?shù)於嘶A(chǔ)。“玲龍一號(hào)”項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2026年如期投產(chǎn)發(fā)電，預(yù)計(jì)每年發(fā)電量可達(dá)10億千瓦時(shí)，滿足海南52.6萬戶家庭用電需求，每年可減少二氧化碳排放量約88萬噸，相當(dāng)于一年植樹750萬棵。

作為核能創(chuàng)新的典型代表，小堆具有用途多元、部署靈活、環(huán)境友好、安全性高等突出特點(diǎn)，具有很好的發(fā)展預(yù)期和市場(chǎng)前景，將與大型壓水堆形成互補(bǔ)發(fā)展的良好局面，共同為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、助力我國(guó)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)作出重要貢獻(xiàn)。