每經記者｜張寶(bao)蓮    每經編輯｜董興生    

5月下旬，A股可控核聚變概念(nian)板塊大漲，風(feng)頭一(yi)時無兩。可控核聚變為(wei)我(wo)們描繪(hui)了一(yi)個無比美(mei)好的(de)藍圖，接近零成本、無限獲取的(de)能源，將讓人類文明再(zai)度來到(dao)新的(de)起點(dian)。

可控核聚(ju)變(bian)背后，藏著一個怎(zen)樣(yang)的人類新未來？端午節后的首個工作日，合肥綜合性國家科學研究(jiu)中(zhong)心(xin)能源研究(jiu)院科發處(chu)處(chu)長、聚(ju)變(bian)產業應(ying)用研究(jiu)中(zhong)心(xin)副主任孔德峰(feng)研究(jiu)員(yuan)接受了《每日經濟新聞》記者的專(zhuan)訪(fang)。

孔德峰

“我(wo)最開(kai)始選擇可(ke)控核聚(ju)變(bian)這(zhe)一研究方向，完全是隨(sui)機(ji)的(de)。但(dan)在多(duo)年的(de)研究過程中，我(wo)逐漸(jian)堅(jian)信聚(ju)變(bian)技術是能夠深刻影響人類社(she)會(hui)發展的(de)關鍵技術。一旦(dan)可(ke)控核聚(ju)變(bian)取得(de)成功，人類社(she)會(hui)必(bi)將迎來巨(ju)大的(de)變(bian)革。懷揣著這(zhe)樣的(de)夢想，我(wo)希望能為(wei)這(zhe)一巨(ju)變(bian)貢獻自己的(de)力量。”

過去20余年(nian)，孔(kong)德(de)峰做的事情很純粹(cui)。本科(ke)階段，他選擇了應用物(wu)理專業，學習(xi)等離(li)子體物(wu)理，繼續深造時，選擇研究可控(kong)核聚變(bian)。2007年(nian)到2013年(nian)，孔(kong)德(de)峰在(zai)中(zhong)國科(ke)學技術大(da)學完成了碩博(bo)連讀。之后的9年(nian)中(zhong)，孔(kong)德(de)峰扎根中(zhong)國科(ke)學院(yuan)等離(li)子體物(wu)理研究所，開(kai)展(zhan)可控(kong)核聚變(bian)的技術研究；2022年(nian)，進入合肥(fei)綜合性國家科(ke)學中(zhong)心能源研究院(yuan)，繼續開(kai)展(zhan)聚變(bian)設計(ji)相(xiang)關工(gong)作，持續在(zai)這(zhe)條(tiao)充滿挑戰與機(ji)遇的道路上探索(suo)前行。

作(zuo)為聚變(bian)堆(dui)設(she)計粒子(zi)控制負責人，孔德峰重點(dian)研究(jiu)芯部加(jia)料(liao)對氚自持及氚燃燒份額的影響的評估，長期(qi)從(cong)事磁約束等離(li)子(zi)體粒子(zi)反常輸(shu)運(yun)研究(jiu)和聚變(bian)堆(dui)裝置物理設(she)計。目前，其已(yi)在(zai)國際主要等離(li)子(zi)體物理期(qi)刊發表(biao)文(wen)章30余篇(pian)，其中以第(di)一作(zuo)者(zhe)和通訊作(zuo)者(zhe)在(zai)NF、PPCF及POP等發表(biao)文(wen)章共(gong)計15篇(pian)。

孔德峰稱，可控(kong)(kong)核(he)聚(ju)變(bian)(bian)旨(zhi)在(zai)(zai)模仿太陽原理，在(zai)(zai)地球(qiu)上創造(zao)持續聚(ju)變(bian)(bian)能量(liang)，實(shi)(shi)現這(zhe)一目標需要解(jie)決高(gao)(gao)溫(wen)、高(gao)(gao)密度(du)(du)和能量(liang)約束(shu)時間等(deng)(deng)難題。目前，人(ren)類(lei)已能將等(deng)(deng)離子體溫(wen)度(du)(du)提高(gao)(gao)到1.6億(yi)度(du)(du)，但提高(gao)(gao)密度(du)(du)和能量(liang)約束(shu)時間仍是挑戰。氚是可控(kong)(kong)核(he)聚(ju)變(bian)(bian)的(de)重要燃料，但自(zi)然界中含量(liang)極少，且提取成本(ben)昂貴。實(shi)(shi)現氚自(zi)持是可控(kong)(kong)核(he)聚(ju)變(bian)(bian)商(shang)業化的(de)關鍵(jian)一步(bu)。

他(ta)還提到(dao)，必須(xu)重視核聚變的研發，并預計一(yi)旦可控(kong)核聚變商業化大規模實(shi)現，人類的生產生活方式將被徹底顛(dian)覆。

 

以下為《每日經濟新聞》記者（以下簡稱“NBD”）與孔德峰的對話實錄：

聚變反應的核心邏輯：打造“磁籠子”，增加氘氚的碰撞次數

過去70多(duo)年，科學(xue)家們(men)為實現可控核聚變做出(chu)的(de)所有努(nu)力，若用一(yi)句話概括(kuo)，孔德峰認為是“提高氘(dao)和氚(chuan)的(de)碰(peng)撞(zhuang)次數”。為了增加高溫(wen)氘(dao)氚(chuan)的(de)碰(peng)撞(zhuang)次數，科學(xue)家們(men)想了個辦法，將它們(men)約(yue)束在(zai)利(li)用磁(ci)場(chang)打造的(de)“磁(ci)籠子”里，讓帶電(dian)粒子循環跑圈，不斷(duan)創造碰(peng)撞(zhuang)機會。

利用(yong)磁(ci)場打造的“磁(ci)籠子” 圖(tu)片來源：BEST裝置總包單(dan)位提供(gong)

NBD：請介紹一下你在可控核聚變領域開展的主要工作？

孔德峰：可控(kong)核聚(ju)(ju)變(bian)(bian)是(shi)一個非常復雜的(de)系(xi)(xi)統，我們每一個“聚(ju)(ju)變(bian)(bian)人”都是(shi)這個復雜系(xi)(xi)統中的(de)螺絲釘。我從(cong)研究開始，主要做的(de)是(shi)湍流這部分，研究可控(kong)核聚(ju)(ju)變(bian)(bian)里(li)面的(de)一些不穩(wen)定性(xing)。后來逐步(bu)轉(zhuan)到了芯(xin)部加料的(de)系(xi)(xi)統開發，以及整個聚(ju)(ju)變(bian)(bian)反應堆的(de)物理設計。

NBD：自誕生起，可控核聚變要解決的是什么問題？

孔德峰：可控核聚變最重要的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)標就(jiu)是(shi)解決(jue)人類(lei)(lei)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。聚變所產生的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)非常巨大(da)，太(tai)陽是(shi)一個天然(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)聚變反應堆，滋養了地(di)球和人類(lei)(lei)文明。人類(lei)(lei)目(mu)前使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部分能(neng)源(yuan)(yuan)——化石能(neng)源(yuan)(yuan)、光伏(fu)發(fa)電，甚至農(nong)業生產的(de)(de)(de)(de)(de)糧食(shi)，本質上都是(shi)太(tai)陽能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)轉化產物。而太(tai)陽能(neng)從聚變中產生，掌握可控核聚變技術，對于人類(lei)(lei)未來的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展會起到非常關鍵的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

NBD：如何理解“可控”二字？

孔德峰：它(ta)實際(ji)上是相對于氫彈(dan)(dan)爆炸(zha)，即核武(wu)器(qi)的(de)爆炸(zha)而(er)言的(de)。“曼(man)哈頓”計劃(hua)（美國(guo)陸軍(jun)部(bu)研(yan)制(zhi)原(yuan)子彈(dan)(dan)計劃(hua)）主(zhu)要研(yan)究(jiu)原(yuan)子彈(dan)(dan)（一(yi)種核裂變武(wu)器(qi)），但此(ci)后科(ke)學(xue)家(jia)很快開(kai)始探索氫彈(dan)(dan)（不可(ke)控核聚變）。氫彈(dan)(dan)爆炸(zha)會在瞬間(jian)釋放出巨大(da)(da)的(de)能量，對社會和城(cheng)市造成巨大(da)(da)的(de)破(po)壞(huai)。因此(ci)，許多科(ke)學(xue)家(jia)開(kai)始思考，能否將氫彈(dan)(dan)釋放的(de)能量緩(huan)慢(man)地釋放出來，而(er)不是在一(yi)瞬間(jian)全部(bu)釋放，從而(er)避免對環境、生態和裝置的(de)破(po)壞(huai)。

NBD：實現可控核聚變，我們已經達成了哪些初步目標？

孔德峰：實現可控核(he)聚(ju)變是一項(xiang)極具挑戰性(xing)的(de)(de)任務。一方面，我們希(xi)望核(he)聚(ju)變反應能(neng)(neng)夠釋放(fang)出能(neng)(neng)量(liang)，這(zhe)(zhe)需要滿足所(suo)謂的(de)(de)“聚(ju)變三乘積”條件(jian)，即(ji)需要達到更高的(de)(de)溫(wen)度、更高的(de)(de)密度以(yi)及更長的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)約(yue)束時間(jian)。這(zhe)(zhe)是評估(gu)聚(ju)變反應能(neng)(neng)否實現點火（即(ji)能(neng)(neng)量(liang)自持(chi)燃燒）的(de)(de)核(he)心判(pan)據，也被稱(cheng)為“勞遜判(pan)據”。

具(ju)體來說(shuo)，要(yao)實現較好的(de)(de)能(neng)量輸(shu)出，聚(ju)(ju)變(bian)反應的(de)(de)溫(wen)度(du)需要(yao)達到(dao)約1.6億(yi)度(du)。經過可(ke)控核聚(ju)(ju)變(bian)領域70多年的(de)(de)發展，EAST裝置(zhi)（世界(jie)首個全(quan)超導(dao)托卡馬(ma)克裝置(zhi)）已經能(neng)夠將(jiang)等離子(zi)體溫(wen)度(du)提(ti)升到(dao)1億(yi)度(du)，并且(qie)穩定運行1000多秒，中核集團的(de)(de)中國環流器3號裝置(zhi)也(ye)報(bao)道了電子(zi)和離子(zi)雙億(yi)度(du)的(de)(de)實驗結果(guo)。

但僅僅提高(gao)溫度是不夠的，我(wo)們還需要同(tong)時(shi)提高(gao)等離子體的密度和能量約(yue)束(shu)時(shi)間。因此，長期以(yi)來，人類一(yi)(yi)直在努(nu)力(li)研究如何(he)提高(gao)這(zhe)三個參數，以(yi)達到聚(ju)變點火的條件。這(zhe)是實(shi)現可控核(he)聚(ju)變面臨的核(he)心挑戰之(zhi)一(yi)(yi)。

NBD：針對這三個參數，我們目前重點在突破哪一個方向？

孔德峰：經過早期發展，像歐洲“聯(lian)合環”，還有(you)美國的TFTR裝置等，已摸索(suo)出在(zai)托卡馬克(ke)裝置上提(ti)高溫(wen)度的方法(fa)，并且實(shi)現了聚變輸出功率接近輸入功率。就當下工程技術而(er)言，溫(wen)度已能達到，但想實(shi)現更高的功率輸出，核(he)心是提(ti)高密(mi)度和能量約束時間，尤其是能量約束時間。

能(neng)量約束時間是不好理(li)解的物(wu)理(li)量。舉例(li)來(lai)說(shuo)，假設你(ni)和我(wo)是兩個(ge)燃料粒子，你(ni)是氘，我(wo)是氚，科(ke)學(xue)家們(men)費(fei)大力氣把我(wo)們(men)加(jia)(jia)熱到1.6億(yi)度，可即便正面碰撞(zhuang)，發生聚變(bian)反(fan)應(ying)(ying)的概率可能(neng)僅(jin)1%或(huo)更低(di)。若碰撞(zhuang)沒發生聚變(bian)反(fan)應(ying)(ying)，你(ni)我(wo)就會朝不同方向分(fen)離(li)，加(jia)(jia)熱消耗的能(neng)量就浪(lang)費(fei)了。

因此，提高碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)次數才(cai)是(shi)科學(xue)家努(nu)力追求的(de)目標。以托卡馬(ma)克裝置為(wei)例，它利用磁場打造“磁籠子”，可(ke)以理解(jie)成讓粒(li)子循環運動的(de)“跑(pao)道”。燃料粒(li)子第一(yi)次碰(peng)(peng)面(mian)沒碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)成功(gong)也無妨，借(jie)助磁場約(yue)束，粒(li)子能在“跑(pao)道”里(li)循環跑(pao)圈，不斷創造碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)機會。每多跑(pao)一(yi)圈，就多一(yi)次碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)可(ke)能，碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)次數也隨之增加。

而提(ti)高(gao)能量約(yue)束時(shi)(shi)間(jian)(jian)，本質上(shang)就(jiu)是讓粒(li)(li)子(zi)在“跑道”里停(ting)(ting)留(liu)更久，以(yi)此提(ti)高(gao)碰撞(zhuang)次數。粒(li)(li)子(zi)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)越(yue)(yue)長(chang)，碰撞(zhuang)次數越(yue)(yue)多(duo)，總有一次能發生聚變反應(ying)。并且，磁場(chang)強度(du)越(yue)(yue)大，粒(li)(li)子(zi)聚在一起碰撞(zhuang)的次數往往越(yue)(yue)多(duo)，在“跑道”停(ting)(ting)留(liu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)也越(yue)(yue)長(chang)。

商業化的關鍵一步：氘氚的穩定燃燒和氚的閉環循環

今年5月1日，合(he)肥BEST（緊湊型聚(ju)(ju)變(bian)能實(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)）項(xiang)目(mu)啟動(dong)了工(gong)(gong)程(cheng)總裝(zhuang)，比預(yu)計時間提前2個月，項(xiang)目(mu)將于2027年完工(gong)(gong)，有望(wang)成為(wei)世界首(shou)個開展氘氚穩態燃燒(shao)的實(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。此前不(bu)久，中(zhong)核集團(tuan)核工(gong)(gong)業西南物(wu)理研究院再次(ci)創下我國聚(ju)(ju)變(bian)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)運(yun)行新(xin)(xin)紀錄(lu)——新(xin)(xin)一代人造太陽“中(zhong)國環流三號”實(shi)(shi)現百(bai)萬安(an)培億度(du)H模(mo)，中(zhong)國聚(ju)(ju)變(bian)快速挺進燃燒(shao)實(shi)(shi)驗(yan)。技術持續突破、政策(ce)不(bu)斷落地以及國內招投標加速，核聚(ju)(ju)變(bian)技術的工(gong)(gong)程(cheng)化(hua)與商(shang)業化(hua)進程(cheng)正在提速。

合肥科學(xue)島BEST工程總(zong)裝現場 圖片來(lai)源(yuan)：每經記者(zhe) 張寶(bao)蓮(lian) 攝

NBD：怎么理解EAST、BEST、CFEDR（中國聚變工程示范堆）之間的關系？

孔德峰：EAST是(shi)一個等離(li)子體物理實(shi)驗(yan)裝置(zhi)，核心是(shi)圍繞勞遜判據展開研(yan)究——如何提(ti)高(gao)溫(wen)度(du)。EAST裝置(zhi)的另一大(da)特點是(shi)全(quan)超導，能(neng)夠實(shi)現(xian)(xian)長時間的穩定放電。BEST核心目的是(shi)進行氘氚(chuan)反(fan)(fan)應，即實(shi)現(xian)(xian)Q＞1（Q=聚變(bian)(bian)輸(shu)出能(neng)量/輸(shu)入(ru)能(neng)量）的穩定功(gong)率(lv)輸(shu)出。BEST目前聚變(bian)(bian)功(gong)率(lv)僅為50兆(zhao)瓦(wa)到(dao)200兆(zhao)瓦(wa)的水平。對未來(lai)的聚變(bian)(bian)反(fan)(fan)應堆來(lai)說(shuo)，需要進一步(bu)提(ti)高(gao)聚變(bian)(bian)功(gong)率(lv)，目標是(shi)達到(dao)吉瓦(wa)（GW）級別(bie)，類(lei)似于現(xian)(xian)代(dai)煤電站的功(gong)率(lv)水平。

BEST之后(hou)就(jiu)(jiu)是CFEDR，要解決的(de)是吉瓦級聚(ju)變(bian)功率問(wen)題和氚自(zi)持問(wen)題。氘(dao)在自(zi)然界中相(xiang)對豐富，如(ru)海水中就(jiu)(jiu)含(han)(han)有(you)氘(dao)，但氚在自(zi)然界中含(han)(han)量極少(shao)。因此，如(ru)何實(shi)現(xian)氚的(de)增(zeng)殖也是未來聚(ju)變(bian)反應堆需(xu)要解決的(de)一個重(zhong)要問(wen)題。

NBD：氚從哪兒來？

孔德峰：現在的(de)(de)氚(chuan)(chuan)主要從(cong)核(he)電站(zhan)的(de)(de)重水反應(ying)堆中(zhong)來(lai)，每(mei)年產(chan)量(liang)也就數公斤，但是(shi)一個吉瓦級(ji)的(de)(de)聚變(bian)堆每(mei)年消耗(hao)的(de)(de)氚(chuan)(chuan)可能(neng)達到幾十公斤。從(cong)重水反應(ying)堆中(zhong)提取氚(chuan)(chuan)，將其放入(ru)(ru)聚變(bian)裝置中(zhong)進(jin)行反應(ying)。氘和氚(chuan)(chuan)反應(ying)后會產(chan)生(sheng)中(zhong)子(zi)，氚(chuan)(chuan)被消耗(hao)了。有(you)人提出能(neng)否重新將這些中(zhong)子(zi)打入(ru)(ru)鋰-6中(zhong)發生(sheng)核(he)反應(ying)，從(cong)而產(chan)生(sheng)氚(chuan)(chuan)。再把氚(chuan)(chuan)重新提取出來(lai)，進(jin)一步注入(ru)(ru)到托(tuo)卡馬(ma)克(ke)裝置中(zhong)，以滿足反應(ying)中(zhong)對氚(chuan)(chuan)的(de)(de)消耗(hao)，這就是(shi)氚(chuan)(chuan)增殖的(de)(de)概念。

換句(ju)話說，就是形成一個(ge)氚的(de)閉(bi)環循環過程。理論上，這個(ge)循環是可以達到的(de)，但畢竟還沒有在實際裝(zhuang)置上驗證(zheng)過。

所以，從(cong)實現(xian)聚變商業化的(de)角度來(lai)看，中(zhong)間還有(you)兩步路要(yao)(yao)走。第一步就是(shi)通過BEST裝(zhuang)置進行驗(yan)證，其(qi)核(he)心使(shi)命是(shi)實現(xian)氘氚(chuan)的(de)穩(wen)定燃燒，這是(shi)一個(ge)需要(yao)(yao)進行系統驗(yan)證的(de)目標。另一個(ge)核(he)心使(shi)命是(shi)氚(chuan)增殖，即實現(xian)氚(chuan)的(de)閉環(huan)循(xun)環(huan)，消耗(hao)(hao)多少(shao)氚(chuan)就能產生多少(shao)氚(chuan)，甚(shen)至產生的(de)氚(chuan)要(yao)(yao)大于(yu)消耗(hao)(hao)的(de)氚(chuan)，這是(shi)CFEDR等示范堆要(yao)(yao)驗(yan)證的(de)目標。

只(zhi)有完成(cheng)了這兩個(ge)核心目標，我們才能認為初(chu)步具(ju)備(bei)了商業化的(de)價值(zhi)，進而可以推進到商業化聚變堆(dui)的(de)設計和建造階段(duan)。

NBD：有分析認為2030年是可控核聚變商業化的重要節點，你怎么看？

孔德峰：我(wo)感覺(jue)這(zhe)個有點困難，可能(neng)沒有這(zhe)么樂觀。BEST建成時間(jian)是2027年，做氘氚運行可能(neng)還得兩(liang)三年的時間(jian)，有可能(neng)到2030年左(zuo)右實現氘氚實驗。

要實現(xian)可(ke)控核聚變的(de)(de)(de)(de)大規模應用，無疑還(huan)有漫長(chang)的(de)(de)(de)(de)路(lu)要走。但(dan)這是(shi)必須做的(de)(de)(de)(de)一件(jian)事，因為誰(shui)掌握了(le)這項技(ji)術(shu)，誰(shui)就掌握了(le)人(ren)類文明未來的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)方(fang)向。至于(yu)何時(shi)(shi)能(neng)實現(xian)商業化(hua)(hua)，不同(tong)的(de)(de)(de)(de)人(ren)可(ke)能(neng)有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)看(kan)法。剛開(kai)始時(shi)(shi)，其(qi)成(cheng)本可(ke)能(neng)會非常高，但(dan)隨(sui)著可(ke)控核聚變技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)、投入的(de)(de)(de)(de)增加以及規模化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)擴大，每一項技(ji)術(shu)進步都意味(wei)著成(cheng)本降低(di)(di)。最終，其(qi)成(cheng)本有可(ke)能(neng)比其(qi)他發(fa)(fa)電方(fang)式還(huan)要低(di)(di)很多，這就是(shi)可(ke)控核聚變的(de)(de)(de)(de)一個(ge)顯(xian)著特點。

聚變工程攻堅，創造了“沿途下蛋”的可能

科學家耗(hao)時70多年，將等離(li)子體(ti)溫度從百萬(wan)度提升至億度，為可控(kong)核聚(ju)變點火奠定(ding)了基礎。當前，第一壁(bi)材料如(ru)何抵御高溫等離(li)子體(ti)攻擊、如(ru)何穩定(ding)聚(ju)變反(fan)應中的(de)(de)高能粒子，以及(ji)(ji)如(ru)何提升芯(xin)部加料效(xiao)率等難題，仍有待攻克。盡管前路漫漫，但秉持著“沿(yan)途(tu)下(xia)蛋”的(de)(de)創新模式(shi)，研發(fa)過程中催生(sheng)的(de)(de)技術成果已惠及(ji)(ji)其他行(xing)業的(de)(de)科技進(jin)步。

BEST裝(zhuang)置設(she)計圖 圖片來源(yuan)：BEST裝(zhuang)置宣傳片截圖

NBD：怎么理解核聚變反應中的那些不穩定性？

孔德峰：托卡馬克(ke)裝(zhuang)置中心部溫(wen)度(du)達到一(yi)點(dian)幾億度(du)，邊緣溫(wen)度(du)只有幾千度(du)或幾百度(du)，這種(zhong)溫(wen)度(du)梯度(du)會造成一(yi)種(zhong)勢能，使高(gao)溫(wen)高(gao)密度(du)的(de)(de)粒子(zi)容(rong)易往邊緣跑，造成不(bu)穩定(ding)性(xing)，類似(si)“雪崩”。而且(qie)聚變反(fan)應產生的(de)(de)高(gao)能阿爾法(fa)粒子(zi)也會帶(dai)來各(ge)種(zhong)不(bu)穩定(ding)性(xing)，需(xu)要控制這些粒子(zi)的(de)(de)運動(dong)軌跡，防(fang)止(zhi)它們(men)破(po)壞裝(zhuang)置。

NBD：你在當前工作中遇到哪些技術上的瓶頸？

孔德峰：有很多(duo)技術瓶頸。比(bi)如芯部加(jia)料問題，現在(zai)(zai)常(chang)規的(de)(de)(de)加(jia)料手段(duan)效率很低，以ITER裝置為例(li)，每(mei)注入100個(ge)氚粒子，僅有0.3個(ge)參(can)與核反(fan)應，其余99.7個(ge)會被抽離，經(jing)氚工(gong)廠分離提(ti)純后循環利用。但這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)(guo)程存(cun)在(zai)(zai)損耗(hao)，系統損耗(hao)的(de)(de)(de)氚甚至超過(guo)(guo)實(shi)際反(fan)應消耗(hao)的(de)(de)(de)量，對氚自持(chi)的(de)(de)(de)循環提(ti)出了挑(tiao)戰。現在(zai)(zai)我們(men)想辦法(fa)把燃(ran)(ran)料粒子直接注入到芯部等離子體當中去，提(ti)高燃(ran)(ran)燒效率，這(zhe)需要開發新的(de)(de)(de)加(jia)料系統，又是一(yi)(yi)個(ge)非常(chang)復雜(za)的(de)(de)(de)挑(tiao)戰。

還有(you)材(cai)料(liao)(liao)損傷問(wen)題。聚(ju)變反(fan)應產生的(de)(de)高(gao)溫高(gao)密(mi)度等離子體(ti)對材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)腐(fu)蝕和損傷比較嚴重，需要(yao)開發新(xin)的(de)(de)運(yun)行模式(shi)，或(huo)者(zhe)提高(gao)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐受能力。

NBD：研發過程中有很多專利，對其他領域的科技進步有沒有幫助？

孔德峰：可(ke)控核聚變涉及(ji)很(hen)多(duo)前沿技術(shu)，這些(xie)技術(shu)可(ke)以(yi)拓展到其(qi)他應(ying)用場景。比如超導技術(shu)可(ke)以(yi)用在高(gao)分(fen)辨率核磁共(gong)振、材料檢(jian)測(ce)、蛋白質(zhi)篩查、污水(shui)處理、半(ban)導體單晶(jing)提拉等領域；微波技術(shu)可(ke)以(yi)用在安(an)檢(jian)儀、腫瘤(liu)細胞檢(jian)測(ce)等領域；等離子(zi)(zi)體技術(shu)可(ke)以(yi)用在麻醉機消毒(du)、細胞消融等領域；聚變中子(zi)(zi)可(ke)用于同位(wei)素制藥（如锝-99m）、中子(zi)(zi)活化分(fen)析譜(pu)儀實現元(yuan)素快速鑒定等。

未來圖景：聚變的終點，人類文明躍遷的起點

當可控核聚變實現大(da)規(gui)模商業化(hua)，人(ren)類(lei)將叩開(kai)“終極(ji)能(neng)源(yuan)”的(de)(de)大(da)門。接近(jin)于零的(de)(de)用(yong)電成本，釋放的(de)(de)巨量電能(neng)，將重(zhong)構人(ren)類(lei)社會的(de)(de)能(neng)源(yuan)使用(yong)邏輯，引發生產和(he)生活方式的(de)(de)顛覆(fu)性變革。“人(ren)造(zao)太陽”照亮地球時，那個能(neng)源(yuan)免費、物(wu)質(zhi)豐裕的(de)(de)未來，來得比我們想象得更(geng)真實。

NBD：可控核聚變商業化實現之后，我們的生活大概會是什么樣的？

孔德峰：可(ke)控核聚變最大的特點是原(yuan)料成(cheng)(cheng)(cheng)本非(fei)常低，氚雖然很(hen)貴，但它只(zhi)是反應(ying)過(guo)程的中間產物(wu)，真正(zheng)的原(yuan)料成(cheng)(cheng)(cheng)本——即氘和鋰的成(cheng)(cheng)(cheng)本可(ke)以忽略不計。隨著規(gui)模化發展，建造成(cheng)(cheng)(cheng)本也會降低，而且裝置固有安全(quan)屬性(xing)高(gao)，在安全(quan)防護方面(mian)的成(cheng)(cheng)(cheng)本可(ke)能比現有的核電站低得多。

我們(men)單(dan)位(wei)正在(zai)與中央美術學院等團隊合作，暢想(xiang)電費(fei)降(jiang)為一(yi)分錢時，未(wei)來的(de)生活會(hui)發生哪些變化。

我(wo)(wo)個人暢想，當(dang)電費(fei)降到足夠低，社會將發生(sheng)根本性的變化。比如，農(nong)業可能會完全改變形式。目(mu)前(qian)，中國(guo)科學院天津工業生(sheng)物技術研究(jiu)所通過電、二(er)氧化碳(tan)和水就可以(yi)合成(cheng)淀(dian)粉，如果電足夠便(bian)宜，我(wo)(wo)們是不(bu)是可以(yi)通過工廠來(lai)生(sheng)產糧(liang)食，而(er)不(bu)再(zai)需要大量的農(nong)田。

另外，環(huan)境(jing)沙(sha)漠(mo)(mo)化問題也將(jiang)得到(dao)解(jie)決。沙(sha)漠(mo)(mo)化問題的根源在于淡(dan)(dan)(dan)水短(duan)缺，海水淡(dan)(dan)(dan)化的最大成本就(jiu)是電費(fei)。當(dang)電費(fei)足夠低時，我(wo)們就(jiu)可(ke)以通過沿海地區大規(gui)模(mo)生產(chan)淡(dan)(dan)(dan)水，再將(jiang)其(qi)輸送到(dao)需(xu)要的地方(fang)。