箍缩驱动聚变裂变混合堆将解决未来能源难题
10月16日，在兰州大学举办的2018年“一带一路”西部核能发展科教融合高端论坛上，中国工程院院士、中国工程物理研究院研究员彭先觉向记者透露了他和团队关于Z-箍缩驱动聚变裂变混合堆研究的最新进展。他们预计，2025年左右将建成50兆安Z-箍缩驱动器实验装置，以此验证聚变和次临界堆关键技术。届时，这将成为中国人工大规模实现热核聚变的突破。在此基础上，2035年左右将有可能建成百万千瓦级工程演示混合堆。
彭先觉介绍，进入21世纪后，人类越来越感觉到能源危机近在咫尺。目前全世界每年消耗的能源约在180亿-200亿吨标准煤，传统化石能源资源有限，且化石能源的大量开采、利用，又使人类陷入环境、气候的严重威胁，因此寻找安全、清洁、持久、经济的新能源是科学家当前面临的最重要任务。
据介绍，Z-箍缩技术能够最经济、最简便地创造大规模聚变的条件。所谓Z-箍缩驱动聚变，就是利用数十MA大流（Z方向流动）通过金属柱形薄套筒产生的巨大洛伦兹力（磁压强度达百万大气压以上）推动套筒等离子体高速径向内爆（箍缩），并以每秒数百公里的速度撞击聚变靶丸，把动能转化为实现聚变所需的辐射能（X射线）和物质内能。1997年，美国圣地亚国家实验室在Z-箍缩实验上获重要进展，他们用20MA流获得了近2MJ的X射线能输出。这一里程碑成果使研究惯性约束聚变的物理学家大受鼓舞。中国工程物理研究院从2000年便注意到了Z箍缩研究的重要意义，并为此组织了相关研究团队，开始了核聚变能源的探索研究。2008年秋，彭先觉在积多项研究成果的基础上提出了Z箍缩驱动聚变裂变混合堆（Z-FFR）的概念。到2016年底，团队已对Z-FFR所涉及的各个方面，进行了非常深入的理论 、设计和部分分解实验研究，完善了设计方案，重要的是并未发现方案在物理、技术、工程、材料等诸方面有不可逾越的障碍。与当前国际国内所有核能概念进行了比较之后，团队形成了如下认识：
（1）核能有能力成为未来规模(基荷)能源的主力；
（2）当今的Z箍缩技术，能够最经济、最简便地创造大规模聚变的条件，特别LTD技术路线提出来后，可以解决作为能源应用的重复频率运行问题；
（3）团队创造性提出的“局部整体点火”聚变靶概念及与之配套的负载、靶设计技术及能量转换技术，可确保实现聚变点火，并可适应未来能源应用的要求；
（4）团队创造性提出的“次临界能源堆”概念及一系列创新、有效的技术措施使Z-FFR在简便、安全、经济、持久、环境友好等方面都具有非常优良的品质，能够成为未来最具竞争力的千年能源；
（5）由于安全性的完满解决，Z-FFR可靠近城市建造，因而可方便地实现热联供，并将大大提高能源的利用效率；
（6）团队提出的三回路水准闭式循环和堆放射性高屏蔽方案，为堆建造场址的选择和长期应用提供了极大的方便。
（5）和（6）的结合，为改变未来规模能源的布局（主要采用分布式，提高网的安全性）创造了条件。
彭先觉说，上述这些关键技术解决方案的提出，使我们看到了一种有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源曙光。
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