讲座｜核聚变讲座(二)成功举办

核聚变系列讲座（二）：可控核聚变与能源

继核聚变讲座第一期成功举办后，中国旅法工程师协会、全法中国科技工作者协会有幸邀请到前法国驻华大使馆核工业参赞（Conseiller nucléaire），Alain Tournyol du Clos先生，结合当今世界的能源格局和节能减排的大背景，生动而详尽地介绍了“核聚变技术“的原理、优劣势、现状、目标和前景。

本次讲座于巴黎时间3月6日下午15时通过线上形式举办，由中国旅法工程师协会常务副会长唐晓鸣博士主持。

Alain Tournyol du Clos 先生首先指出，世界各国和地区的发展程度不同，各国的人均能源消耗量差距很大。例如，美国的人均能源消耗是非洲的10倍。他认为，国际社会不应该以环境保护或能源短缺为理由，剥夺落后国家的发展权。在这些国家的发展过程中，能源需求将不断增加。

 

目前，化石能源越来越少、全球协定节能减排，再生能源也有各种限制（持续性、占地面积、环境因素等），而核能则是个非常有潜力的补充解决方案。

可控核聚变是个人类正在攻克的新技术，前景美妙，引人入胜；但是，实现它所需要的技术要求比核裂变更为复杂。

为了讲清核聚变技术的现状和未来，Alain Tournyol du Clos先生给大家上了一堂非常生动的核物理课。

核能来自原子核间相互结合的键能，在裂变和聚变反应过程中，终极产物需要较少的键能，而将多余的核能释放了出来。

铀核裂变由中子轰炸产生，中子和原子核没有排斥力，比较容易实现。而核聚变需要将两个带同种电荷的原子核合并，需要超高压和超高温的环境；这个环境需要大量的能量输入才能实现，而且极难控制。

今天的核聚变装置主要建立在托卡马克模型（Tokamaks）上，也就是用水平和纵向环形磁场控制处在装置中心的高温高压等离子体，例如ITER国际合作项目的装置。

国际热核聚变实验堆计划（International Thermonuclear Experimental Reactor），简称“ITER”计划，旨在通过建造反应堆及核聚变装置，证明核聚变可在工业尺度可控，并可实现纯产能输出（输出能量大于输入能量），也就是把“人造太阳”从梦想变成现实。

这个通过人工方式实现受控热核聚变的“人造太阳”计划是规模仅次于国际空间站的国际大科学工程计划，由中国、欧盟原子联盟（包括瑞士和英国）、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国七方共同参与实施。

ITER的目标是在2035年前将装置内聚变等离子体持续运行400秒，同时输出能量达到10倍于输入能量。

Alain Tournyol du Clos先生提到，受控核聚变等离子体运行的最高纪录是去年底中国实现的1056秒（中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所）。

然而，当今各种试验装置，还没有实现输出能量大于输入能量。

在本次讲座上Alain Tournyol du Clos先生澄清了几个大家感觉模糊的问题：

1. 核聚变也会产生核辐射，半衰期根据粒子的不同可以是几年到几百年；

2. 可控核聚变的可行性还需要时间来证明，ITER成功后还需要建工业化证明模型，核聚变的商业应用可能是在本世纪末甚至是下世纪的事；

3. 今天核裂变电站以铀235为原料，原料储藏有限，核废料半衰期长。但目前多国正在研究的第四代核裂变反应堆以铀238为原料，原料储藏丰富千倍，核废料半衰期短；

4. 有关最近报道的MIT利用超导达到更高的等离子体密度，有希望实现更小的等离子体控制装置，显示了缩小核聚变装置尺寸的曙光，但对可控核聚变本身可行性影响有限。

Alain Tournyol du Clos先生认为，可控核聚变技术，即在地球上创造可控的有利的人造小太阳，是全人类的挑战，但是一定能实现。同时，他指出，可控核聚变技术的优势与劣势是可供讨论的话题：从经济、原料和环境污染等方面来看，现有的核聚变技术对比核裂变并没有毫无争议的优势，例如第四代裂变反应堆一样有竞争性。

他认为传统能源不会在一夜之间被替代，在本世纪末前，现有的各种能源都还有各自的用武之地，人类需要尽量节约和优化使用能源。

本次讲座收到近百位来自中国、法国及欧洲其他国家的留学人员和专业人士的报名，中国旅法工程师协会和全法中国科技工作者协会真诚感谢Alain Tournyol du Clos先生抽出宝贵时间给大家作的精彩而全面的讲座，以及对参会者提出的问题的详细解答；感谢世界各地关注和参与本次讲座的参会人员；感谢协会全体工作人员为此次活动精心的准备和策划。

  

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