探 索 潜 能 勇 于 拓 新

2021-04-06 13:17:50 作者: 探 索 潜

----记中国工程物理研究院研究员、中国工程院院士 彭先觉

人物档案:彭先觉,出生于湖南省湘潭县。曾获国家科技进步奖一等奖三项,二等奖二项,三等奖二项。中国工程院院士。现为中国工程物理研究院研究员、环境友好能源材料国家重点实验室(西南科技大学)学术委员会主任委员。

从跟随“两弹元勋”邓稼先等老一辈核物理学家到深耕核的综合利用。中国工程院彭先觉院士、专家,在核能源民用的科研道路上奋斗和探索创新的脚步从未停止过。

彭先觉院士

在能源问题日益凸显的今天,核能凭借其规模化、持久性、经济性和清洁性的特点,成为世界各国寄予厚望的优势能源,彭先觉始终坚持:聚变—裂变新型混合堆才是最有希望的千年能源。

自1964年从哈尔滨军事工程学院原子工程系毕业之后,他就一直为我国“核能”领域的研究工作献计献策,努力钻研,不断创新,不断尝试各种可能。他从一名年轻的科技人员,通过自己的努力成长为这一领域的学科带头人。

1967年秋,进入“核”门三年的彭先觉就开始担任研究组长,1970年成为设计组组长,1984年又担任研究室主任,1987年晋升为研究所副总工程师。1990年晋升为副所长。参与了我国“八五”期间试验方案的制定;参加并领导了早前我国高功率微波技术研究,为拓宽中物院科研领域出谋划策;他领导制定了中物院“十五”期间学科发展规划;先后历任中国工程物理研究院副总工程师、院科技委副主任、主任。也曾兼任国防科工委专家组组长、技术专业组组长、科技部国家磁约束核聚变专家委员会首席科学家、中国核学会副理事长。

1990年代初,彭先觉开始关注核能民用问题。他认为,核爆炸最可能的应用方向是能源、大型开挖工程(如运河)和防止小行星撞击地球。经过一段时间的研究之后,与朱建士、张信威、刘成安一起,提出了“核爆聚变电站”概念。该项研究也得到了院的支持,后来又对概念作了较深入的研究和完善。研究中,他提出了烧氘型“干净核装置”设计,在爆炸威力10ktTNT条件下,用烧氘,实现了聚变份额大于90%,从而达到用此类电站可为全人类供能数万年能源的目标。“核爆聚变电站”是实现聚变能利用的有效途径,没有大的技术和工程困难,但受制于公众理解和核不扩散要求。

2000年,中物院决定开展Z-箍缩研究,并认为Z-箍缩是实现惯性约束聚变的重要途径。彭先觉被指定为技术负责人,并组织了“五位一体”的研究团队。经过几年的努力,已做到可与国际同行进行交流的水平。经过几年的研究,终于提出了“局部体点火靶”设计。该靶设计合理,皮实可靠,降低了对驱动器的要求,解决了Z-箍缩惯性约束聚变用于能源的多项重大问题。

与此同时,经过13年努力,2001年,耗资15亿美元的一项建造人造太阳的科学工程设计终于完成,这就是国际热核聚变实验堆(ITER)计划。2007年10月,中国国际核聚变能源计划执行中心在北京揭牌,力主开展聚变-裂变混合堆研究,为此他提出了新型混合堆设计理念,这就是“简单、简便,安全、可靠、经济,去除现有裂变堆的瓶颈”,经过一年的努力,提出“次临界能源堆”设计技术路线和初步方案。同时认为,“Z-箍缩聚变”+“次临界能源堆”最有可能成为未来的千年能源,于是在2008年10月的中物院科技年会上正式提出“Z-箍缩驱动聚变裂变混合堆”概念。

2014年5月,中国工程科技论坛在京召开,彭先觉参会并发言“到目前为止,我们已经就Z箍缩驱动聚变裂变混合堆这种全新概念的能源系统的主要方面开展了研究,并已形成了基本技术路线和初步方案,该方案没有不可逾越的工程技术困难。它是一个非常有希望、有前景的能为人类供能数千年能源的系统。与当前世界研究的各种核能方案相比,在安全性、经济性、持久性和环境友好性等方面,都显示出非常明显的优越性。

一路走来,荣誉、勋章满身,彭先觉先后荣获国家和部委级科技进步奖多项以及光华一等奖,何梁何利科技进步奖物理奖等等,并被授予国家有突出贡献的中青年专家称号。他见证了我国核能技术从无到有。弹指一挥间,彭先觉与核能相识已五十余载,50多年里,风雨兼程;50多年间,担当奉献心甘情愿。从青春年少到老骥伏枥,岁月在彭先觉的脸上烙上了时光的印迹,但对核能民用事业的执着却坚如磐石亘古不变。彭先觉在他所专注的核能开发和利用领域中不断探索,推陈出新,相信随着研究的步步深入,必将发掘出解决人类未来新能源的科研成果,开启、推动我国的核能民用事业发展的新征程。