封面新闻记者 边雪

  2023年伊始,电影《流浪地球2》因大胆的想象和震撼的科幻画面,在火爆全网之余,更让国人将注意力集中于核聚变领域。想要实现可控核聚变的实际应用,人类还要走多久?

  这个问题似乎没人能给出准确的答案。但毫无疑问的是,从目前的技术攻关进展来看,实现核聚变应用并非遥遥无期。

  “核聚变能是目前认识到的可以最终解决人类能源问题的重要途径。”全国政协委员、中核集团核聚变堆技术领域首席专家段旭如指出,相比于现阶段人们使用的石化、风电等能源,可控核聚变发电具有诸多优势,首先是燃料丰富,地球储备的石化能源迟早有一天会枯竭,而核聚变的燃料“氘”可以直接从海水当中提取,资源十分丰富。其次是核聚变可以实现无碳排放,也不会产生长寿命的放射性产物,对环境十分友好。第三是可控核聚变发电的原动机和火电等形式的类似,都是“烧开水”的模式,那就意味着可以在一定空间范围内实现大功率电能的稳定输出,不受地域、气候等外界因素的影响。

  全国政协委员,中核集团核聚变堆技术领域首席专家段旭如。

  正是这些“无限接近完美”的优势,深耕核聚变领域多年的段旭如几年来多次提案呼吁应加强加快核聚变研发。在去年两会上,段旭如谈到预计2050年左右,也就是建国一百年之际,人类可使用上核聚变能源。近日,段旭如向封面新闻记者表示,今年两会期间,自己将再一次建议:“加强顶层统筹设计,加快解决短板问题,加速推进核聚变能开发全面迈入工程技术的研发与验证阶段,积极抢占聚变能研发制高点,让科幻变为现实。”

  全力奔赴:“我们负责实现”的聚变之路

  如果人类真的失去太阳,“烧石头”的核工业,真的能带来无穷的能源吗?来自中核集团的科研人员现身说法:这个还真可以有!

  在《流浪地球2》上映之后,中核集团发文:“你们尽管想象,我们负责实现”,迅速火遍全网,网友表示,这是科技与科幻的双向奔赴,是梦幻联动。

  《流浪地球2》中,人类计划给地球安装上万座巨大的行星发动机,推动地球离开太阳系,这些发动机就是重核聚变行星发动机。段旭如告诉封面新闻记者:“这充分展现了中核集团作为央企的责任担当与科技实力的自信。我们的科学家正奔赴在‘我们负责实现’的聚变之路上,全力寻找‘终极’能源之秘钥,且向世界展现了核聚变研发中的中国力量。”

  中核集团发文:“你们尽管想象,我们负责实现”。

  作为我国核能发展“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略的最后一步,大力开展可控核聚变技术攻关已作为低碳前沿技术纳入《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》。

  对此,段旭如指出,在我国政府大力支持和科研人员的努力下,我国核聚变技术研究已从跟跑大步跨越到并跑,部分技术甚至实现领跑,2022年新一代“人造太阳”(HL-2M)突破100万安培,创造了国内等离子体运行新纪录。

  值得注意的是,中国也正与推进聚变研究的国家携手前行。自2006年参加ITER国际合作项目以来,中国承担了ITER装置重要关键部件的制造任务,并在该过程中取得了重大突破,解决了一系列聚变工程关键技术。段旭如表示:“通过多年探索与攻关,我国在一些聚变堆关键技术与关键材料等方面已经拥有国际先进的研发或生产能力,在服务ITER计划的同时,也带动了这些领域及相关行业的技术升级,为推动ITER发展持续贡献中国智慧和中国力量。”

  2019年,中核集团中国核电工程有限公司牵头的中法联合体,与ITER组织签署了TAC1项目工程总承包合同,这是有史以来中国企业在欧洲市场中竞标的最大核能工程项目合同,该合同的签订标志着我国核聚变技术与人才积累、核电建设能力以及国际影响力获得国际聚变界认可。TAC1安装标段工程是ITER装置最重要的核心设备安装工程,其重要性相当于核电站的反应堆、人体里的心脏。

  2022年,ITER增强热负荷第一壁完成首件制造,其核心指标优于设计要求,具备了批量制造条件。这是我国在可控核聚变领域的重大突破,标志着中国全面突破“ITER增强热负荷第一壁”关键技术,实现该项核心科技持续领跑,有力提升了我国在该领域的话语权。段旭如直言:“我国按时、高标准、高质量交付了有关任务,关键部件研制项目完成质量与进度均走在ITER七方前列,有力推动了项目实施,得到参与各方充分肯定。”

  两会建议:加强顶层设计与统筹,优势互补,协同攻关聚变堆核心关键技术

  一系列的成绩令人鼓舞。为加快推进聚变能开发进程,早日实现聚变能技术高水平自立自强、助推“双碳”目标的实现、促进能源新体系构建和保障国家能源安全,段旭如表示,应充分发挥我国现有核科技工业体系的作用,强化顶层设计和统筹,有目的有原则引导并调动核工程等相关优势单位积极参与核聚变能开发,有组织有分工地促进相关单位优势互补,协同攻关聚变堆核心关键技术,逐步完善我国聚变能源技术研发工业体系,推进核聚变能研发高质量发展。

  封面新闻记者了解到,在今年的两会上,段旭如的建议也将继续围绕核技术的发展与应用展开,他建议:强化顶层设计和统筹,通过加强政策、资金、平台等稳定支持,一方面持续强化聚变技术研究,力争尽早全面实现技术领跑;另一方面发挥新型举国体制优势,依托我国完整的核科技工业体系和丰富的核工程经验的优势,强化聚变核工程研究,以核聚变领域的专业院所为核心,充分调动核工程单位、业主单位、制造商、监管部门等各方积极参与,逐步完善聚变能的技术开发体系和工业体系,借鉴和吸纳核电工程设计、建造、运行、项目管理先进经验,加快解决短板与卡脖子问题,加速推进核聚变能开发全面迈入工程技术的研发与验证阶段,积极抢占聚变能研发制高点。