2026年10月28日上午,“携手电气精英、与未来同行”系列讲座第643期在华中科技大学电气大楼B201多功能厅举行。应何孟兵教授的邀请,中国工程院院士彭先觉教授对研究生作题为“核聚变与未来能源”的专题学术报告,围绕核聚变的基本原理、Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)研究进展及未来能源发展方向展开讲解,探讨先进核能技术的发展路径与应用前景。

图1 彭先觉院士作“核聚变与未来能源”专题学术报告
彭先觉院士从轻原子核聚合释放能量的物理过程讲起,介绍了热核反应、自持燃烧及“点火”等基本概念,并结合示意图和实验装置图片,阐释了惯性约束与磁约束两类人工可控热核聚变的实现途径。他重点介绍了惯性约束聚变通过快速压缩燃料靶实现高温、高密度条件的基本过程,以及驱动器在其中发挥的关键作用。

图2 报告会现场
围绕聚变能源的实际应用,彭先觉院士结合能量平衡分析,讨论了不同燃料路线的应用潜力,并从等离子体稳定性、材料耐中子辐照能力、氚自持和系统经济性等方面,分析了纯聚变能源商业化面临的挑战。在此基础上,他提出,聚变与裂变相结合是推动聚变能源应用的重要方向。以聚变单元提供高能中子,驱动深次临界裂变包层,可实现能量放大与氚增殖,降低对聚变单元放能规模的要求。
针对Z-FFR技术方案,彭先觉院士重点介绍了“单路Z箍缩聚变单元与深次临界能源包层”相结合的系统构型,阐述了电磁驱动、聚变靶设计与裂变包层之间的协同关系。他介绍,研究团队已围绕系统各重要环节开展深入理论研究及部分分解实验,并据此认为,该方案具备向工程验证和技术演示推进的基础。报告还从安全性、经济性、资源利用和环境影响等方面,讨论了该方案的潜在优势,以及利用热堆乏燃料和贫铀、提高核燃料利用率的可能性。
面向未来能源发展,彭先觉院士指出,能源系统应兼顾清洁低碳、环境友好、经济持久与高效利用等要求。他认为,核能应在未来基荷能源体系中发挥重要作用,当前应积极发展三代核电,持续提升核能技术的安全性、经济性和兼容性,并推动核能与可再生能源协同发展,共同构建高效智慧能源系统。

图3 现场交流
交流环节,现场听众积极提问与彭先觉院士进行交流讨论。报告从基础物理原理延伸至能源系统设计与发展展望,为师生了解先进核能技术、认识聚变与裂变协同利用的研究思路提供了有益参考。
电气学院副院长秦斌代表学院对彭院士的到来表示欢迎和感谢,认为专题报告能帮助我们理解脉冲功率在国家能源重大工程上的应用,对同学们开拓学术视野、树立科研服务国家需求的理念具有十分重要的启发意义。