【科普】《流浪地球》告诉你：核能和未来更配哟！

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《流浪地球》火爆了这个春节档。

除了已经风靡全国各地的北京市第三交通委交通提示语，影片开头还提到了一个专业名词“重核聚变”，不知观影的小伙伴们有没有留意到。

影片中，人类为了推动地球离开太阳系，建造了1万多座行星发动机，这些发动机高达11,000多米，比珠穆朗玛峰还高两三千米，每一台可产生150亿吨的推力，但是它们所用的燃料只是地球上最常见的石头，也就是电影中所谓的“烧石头”了。

重核聚变简单来说，即是将石头中所包含的元素进行核聚变反应，使之释放能量运转发动机。而影片中救援队拼死运送的火石，便是启动聚变反应的点火装置。火石在被点燃以后，会带动发动机燃料进行聚变反应，之后火石就会被消耗，而行星发动机将会持续不断的运作。

2月10日，《流浪地球》原著作者刘慈欣在采访中提到：中国现在最强的感觉是什么？是未来感。

世界上没有一个地方在中国有这么强烈的未来感，这种未来感就是未来给人的吸引力，世界上现在任何地方没有办法与中国相比。

相信读过刘慈欣小说的读者对大刘口中的未来感都有感触，而在刘慈欣的科幻世界里，和这种未来感紧密相关的、打开读者对未来世界想象力大门的一种重要能源形式，便是核能。

核能是大刘《三体》三部曲、《流浪地球》等小说中，人类科技进步、生死存亡等关键时刻的重要角色。

在科幻世界中，核能是人类驰骋宇宙、穿越黑洞、空间跳跃等等高难度动作能源领域绝对的主力。在现实世界中，要说和未来最配的能源形式，核能必须要有名字！

我国早在1983年便提出了“热中子反应堆——快中子增殖堆——受控核聚变堆”的核能三步走发展战略。

——在热堆领域：我国自主研发的三代核电技术华龙一号示范工程正在按计划节点有序推进，预计2020年实现并网发电；

——在快堆领域：2017年12月29日，中核集团在福建省霞浦县宣布示范快堆工程土建开工；

——在聚变堆领域：位于中核集团核工业西南物理研究院的中国环流器二号A（HL—2A）装置正在承担国际热核聚变实验堆（ITER）计划相关的前沿物理问题与关键技术的科研任务，并实现了多个突破。

华龙一号——自主先进三代压水堆技术跻身世界第一阵营

华龙一号提出并实现了“能动+非能动”的安全设计理念，采用“177堆芯”设计和自主核燃料组件，相比国内在运核电机组，发电功率提高5%~10%，不仅提高了反应堆的安全性和运行性能，同时降低了堆芯内的功率密度，提高了核电站的安全性；拥有双层安全壳，可以抵御商用大飞机的撞击；设计寿期达60年，堆芯采用18个月换料，电厂可用率高达90%。

从型号研发到示范工程落地，华龙一号很好地解决了安全性、先进性、成熟性和经济性等一系列难题，安全指标和性能指标完全满足国际上对于三代核电技术的要求。华龙一号的成功落地，标志着中国步入世界先进核电技术国家的第一阵营。

示范快堆开工建设 三步走进入第二阶段

中国快堆采用“实验快堆、示范快堆、商用快堆”三步走路线。中核集团霞浦示范快堆工程自2017年12月29日土建开工后，目前工程建设进展顺利。快堆已成为第四代先进核能系统主力堆型，它可将天然铀资源利用率从目前的约1%提高至60%以上，并实现放射性废物最小化，能一举解决铀矿资源枯竭、核材料利用率低和核废料难以处理等问题。

中国是世界上第8个拥有快堆技术的国家。2011年7月，中核集团自主设计、建造的中国实验快堆成功并网发电，2012年5月被国家科技部验收。

2014年10月，示范快堆工程项目总体规划方案获得国家批准，2015年7月31日，该工程正挖施工启动。示范快堆工程采用单机容量60万千瓦的快中子反应堆，计划于2023年建成投产。

核聚变——人造太阳计划

国际上通过合作和技术共享，共同进行核聚变研究。2006年，中国作为七方之一参与ITER计划，而中核集团西物院是中国加入ITER的重要技术支撑单位。

十多年来，中国在受控核聚变方面开展了全面而深入的研究，核聚变科学和工程成果显著。

一是在关键部件的研发上面。自2008年以来，我国陆续承担了18个采购包的制造任务，涵盖了ITER装置几乎所有关键部件，由上百家科研院所、企业承担。同时，在ITER采购包研发制造过程中，中国解决了一系列聚变工程关键技术，取得了重大突破。比如2016年，中方负责研发的第一壁半原型件率先在国际上通过了高热负荷测试，测试结果符合ITER组织认证要求，标志着我国成功掌握聚变堆高热负荷部件制造技术并在该领域取得国际领先地位。

另外一方面，中国通过参与ITER计划，促进了国内聚变研究。在参与ITER合作过程中，中国拥有了一个很好的国际合作氛围和平台，这也为我国全面掌握磁约束核聚变研究和技术成果，锻炼、培养一支高水平聚变科研和工程技术人才队伍，促进我国其他相关领域的技术发展（包括材料技术、超导技术、复杂系统控制技术、等离子体技术、大功率微波技术、成套设备制造技术等）起到很大的作用。（连敏）

（转自中核集团）