中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2022﹞ 第八十七期（总第761期）

中科院老科协办公室      2022年11月3日

地质地球物理分会组织收看科普论坛

“托起明天的太阳”

　　10月28日，中科院老科协组织线上报告“托起明天的太阳—磁约束聚变能源发展现状及未来展望”，地质地球物理分会组织部分会员在家收看。报告由中国工程院院士李建刚主讲。李建刚院士曾任中科院合肥等离子体物理研究所所长、中国科技大学副校长等职。

　　李建刚院士报告中提到：我们现在人类大约是70亿，将来要增加到100亿。随着人类的文明和发展，特别是经济的发展，人类对化石能源需求在急剧的增长。随着工业的发展和非洲广大地区人民生活的改善，对能源的消耗还在继续增长。预测在200-300年后，当化石能源枯竭的时候，我们将怎么去维持。这是非常重要的话题。

　　地球上的能源大部分来自于太阳上的核聚变，而核聚变是人类的终极能源。可控核聚变就是希望在地球上造出个太阳，然后套上缰绳控制，从而获取源源不断的能量。但是想在几亿的高温下长时间并且稳定的发生聚变反应，难度不亚于登天。

　　现在发电基本是依赖用煤，如果用核聚变来发电，它没有二氧化碳的排放。海水中氘的聚变能可供人类使用几百亿年，能为人类提供无穷无尽的资源。氘和氚在一起可发生聚变，没有任何的排放和污染。上世纪科学家在分析未来能源时，国际能源署提出，要用80%的聚变产生的能源和20%的可再生能源。可再生能源就是太阳、凤、潮汐等。但核聚变可由人控制，所以核聚变是人类使用的终极能源。

　　大家知道，氢弹爆炸必须用原子弹爆炸产生的高温来点燃。如何实现可控的点燃并引起聚变呢？目前是用惯性约束--激光打靶的办法和用磁约束—托卡马克仿星器办法，我们使用的是托卡马克办法。上世纪五十年代，我们国家的西南物理研究院李政武院士和潘垣院士就开始对托卡马克进行研究，做了大量的研究工作。

　　中科院在合肥的研究所在霍裕平院士的带领下，在苏联的研究基础上，做出了非常超前的我们自己的托卡马克（HT-7），也就是说，做出的这个大火球温度可达一千万度，可持续60秒。获2003年的十大科学进展。当时国家领导提出的目标就是托卡马克应该朝着更长的时间和更高的参数去研究。

　　上世纪90年代，万元熙院士提出做全超导托卡马克。要实现它，难度非常大。其中最难的是超导磁体。十几年来，我们自主完成了加热设备的所有技术，我们做的东方超环现在达到了上亿度、百秒和七千万度、一千秒的长脉冲高参数等离子体运行，创造了同类型装置的世界新纪录。获得了国家科技进步一等奖。

　　我们国家参加了国际的ITER计划—人类共同实现人造太阳的梦想。由中美日韩俄印欧盟联合建造运行。

　　目前，在聚变中使用的技术都可以用在我们的前沿科学、工程技术和产业的应用中。

　　利用超导技术去做核磁共振，提高灵敏度，在人体细胞刚开始变异的时候发现它，更早发现癌细胞。发现后，用高速的质子(重粒子)打击癌细胞，目前已用于癌症治疗。这种质子治疗仪治疗是很贵的。用超导技术来达到此目的，可以用很小的体积做成，现已在临床使用，将来可以投入商业应用。

　　从基础研究、科学探索到工程示范再到商业应用是我们的目标。

　　现在，国家支持我们在安徽省建一个发电的装置。点亮聚变的第一盏灯。

　　李建刚院士在总结中提到：

　　1.针对能源安全和碳中和两大挑战，聚变能已成为大国竞争的战略焦点。

　　2.经过40年的努力，我国聚变实现了从跟跑、并跑到部分领跑的跨越。

　　3.东方超环---EAST在聚变发展的进程中起到聚变工程发展里程碑的作用，打上中国贡献的烙印。

　　4.聚变发电站将是我们聚变人的奋斗目标，我们将更加努力，使这一天早日在中国到来。

　　科普论坛由中科院人事局原局长张志林主持，首先介绍了李建刚院士是著名等离子体物理专家，长期从事磁约束聚变研究，在等离子加热、偏滤器物理与工程、等离子体与材料相互作用，聚焦堆的设计等方面做出了重要贡献。倡导和推进我国参加国际热核聚变和试验堆计划，将我国东方超环发展成为高性能、长脉冲的国际等离子研究领域的重要平台。

　　报告后，张局长对李院士做的报告表示感谢。这个报告让我们了解了托起明天的太阳的艰苦历程，重大意义。我国科学家的卓越贡献，让我们看到了我国科学家自主设计、研究关键技术的东方超环成为国际等离子体研究领域的最重要的试验品牌。在聚变能成为大国竞争的战略竞争焦点的今天，我国的科学家勇攀高峰、创新拼搏、在相关领域从跟跑、并跑到部分领跑的跨越。我们自豪、我们敬佩，我们期待聚变点燃的灯光照遍中华的夜空，科学家们为我们树立了典范。

　　党的20大提出了以中国式的现代化，全面推进中华民族伟大复兴。蓝图绘就了，号角吹响了，让我们撸起袖子加油干，踔厉奋发、勇毅前行，做出我们应有的奉献。

　　听完报告后，老同志们都说收获很大。大家知道今后要向再生能源发展，利用太阳能、风能、潮汐能和水能等。今天的报告让我们对聚变能有了更详细的了解。也为我国的等离子体研究领域的发展和取得的成就骄傲。

图一. 中科院人事局原局长张志林主持

图二.李建刚院士

图三.收看报告一

图四.收看报告二

（中科院老科协地质地球物理分会供稿）

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