在傳統的高碳能源難以為繼，亟須新型清潔能源的當下，Z-箍縮驅動聚變裂變混合堆將會是未來規模能源的主力。這一研究成果正是源自于我國著名的原子核物理學專家、中國工程院院士彭先覺。

少年強則國強 少年智則國智

彭先覺1941年9月16日生于湖南湘潭，家庭雖不寬裕，但祖父和母親對他的影響很大，要求很嚴格。10歲時，他就是品學兼優的學生，曾獲全區小學生作文比賽第6名。通過學習中國近代史，激發了他的愛國熱忱，決心將來報效祖國。讀高中后，開始對數學和物理產生興趣，經常閱讀一些課外資料與參考書籍，夯實了自己的基礎知識，并以優異的成績考取中國人民解放軍軍事工程學院（哈軍工）原子工程系。彭先覺懷著愛國之心，在“哈軍工”這座大熔爐里，經過5年的鍛造，為日后走上科學道路奠定了堅實的基礎。

茍日新，又日新，日日新

1964年秋，彭先覺被分配到二機部九院理論部，從事核武器的理論研究及設計工作。他所在的研究小組是周光召、蘇肇冰領導的。1967年秋，彭先覺擔任研究組組長，1970年成為氫彈次級（也稱氫彈主體）型號設計組組長，1984年又擔任研究室主任，1987年晉升為研究所副總工程師。在這期間，他參加多個重要武器型號的理論設計、試驗和定型工作，是這些型號的主要技術負責人之一；同時他也提出了研究氫彈次級小型化的技術路線，并對一些特殊氫彈的設計技術進行了探索。在理論設計中，他提出的設計思想和技術途徑，都富有創造性、先進性和實用性，成為多項關鍵設計思想的提出者，在節省大型氫彈中貴重材料用量、提高氫彈次級對初級威力變化的適應性、大幅提高小型氫彈次級比威力等方面發揮了關鍵作用，為我國核武器設計達到世界先進水平和深化對核武器技術的認識做出了非常重要的貢獻。他先后榮獲國家和部委級科技進步獎多項，光華一等獎，何梁何利科技進步獎物理獎，并被授予國家有突出貢獻的中青年專家稱號。1991年，彭先覺被任命為研究所副所長；1995年，又調任中物院任副總工程師，同時兼任我國核試驗專家組組長（兩組長之一），也為我國后期核試驗的圓滿成功作出了重要貢獻。他既從事科學技術研究，也積極投身于科技管理工作。1999年，彭先覺被任命為中物院科技委主任，同年當選為中國工程院院士，同時兼任中物院科協主席和四川省科協副主席。在擔任中物院科技委主任8年間，對我國核武器技術的發展及研究方向提出了許多重要建議。就這樣，他從一名年輕的科技人員，一步一個腳印，成長為這一領域的學科帶頭人。

窮則變，變則通，通則達

在能源日益緊缺并已成為國際經濟、政治、軍事斗爭最大誘因的今天，尋找安全、清潔、持久、經濟的新能源是科學家面臨的最重要任務。彭先覺勤于探索、勇于創新，在2008年10月，正式提出全新核能源的概念，即“Z-箍縮驅動聚變裂變混合堆（Z-FFR）”。Z-FFR能為解決能源、環境、氣候問題提供優良的一攬子解決方案。

在Z-FFR方案中，有兩項重要關鍵技術是獨創，這就是慣性約束聚變靶和次臨界能源堆。在慣性約束聚變靶的設計中，彭先覺認為，需要重點把握的3個關鍵因素是：提供給靶的能量、解決聚變燃料壓縮的球對稱性及燃料的點火燃燒問題。因此，他創造性地提出了一種與美國LLNL“中心點火靶”設計理念完全不同的“局部整體點火靶”模型，并創新設計了套筒與靶能量傳遞結構，經過各項數值計算表明，“局部整體點火靶”模型各項性能優異，能夠在Z-箍縮驅動器60兆安電流條件下，實現GJ級聚變放能。在次臨界能源堆方面，彭先覺主張走與“傳統”次臨界堆完全不同的設計路線，以能源為目標，克服現有裂變堆面臨的瓶頸問題，力求簡明、簡便、安全、經濟。在該理念的指導下，他提出了以天然鈾金屬合金為初始燃料，輕水為傳熱、慢化介質并與壓水堆技術結合等多項設計。研究表明，該堆可用“干法”進行核燃料循環，不必進行鈾同位素分離和鈾钚分離，也不必另行嬗變次錒系元素，并徹底地解決了反應堆的臨界安全和余熱安全問題。在驅動器方面，彭先覺認為，目前來看至少用于聚變研究的60兆安電流的驅動器是可建成的。而能源應用的難點在于驅動器的長壽命，從物理和工藝出發，也非常有希望解決問題。Z-FFR充分體現了聚變和裂變優勢互補的特點，大大提高了核能的安全性；提升了經濟性，100萬千瓦堆建造成本預計在30億美元左右；增加了持久性，鈾、釷資源利用率可達90%以上，可為人類供能數千年；用彭先覺的話說就是“體現了環境友好性，核廢料很少，易處置。同時，它也可用熱堆乏燃料作燃料，為熱中子電站的發展解決了后顧之憂；它的輸出功率可大幅調節的性能也為光電、風電的發展創造了條件。因而它是具有極強競爭力的未來能源。”

前山萬竹入新路，新路滄海通方蓬

目前“Z-FFR”在中國工程物理研究院及下屬多個研究所、國防科工局、中國ITER中心、國家自然科學基金委的參與支持下已進行了近十年的深入概念研究，形成了初步設計方案，從物理原理、材料、工藝技術等各方面都未發現有不可逾越的障礙。該概念已越來越為國內科技界、能源界所接受和認可。2021年，項目的第一步“建50MAZ箍縮驅動器驗證聚變靶科學及工程可行性”獲國家發改委批準列入“十四五”計劃。彭先覺希望2028年前能夠建成50兆安電流的驅動器，并驗證聚變；力爭2035年左右進行Z-FFR工業應用示范，為滿足現代社會發展對能源的巨大需求作出貢獻。

科學是一盞永遠放射光芒的明燈，照亮著彭先覺的探索、創新之路。作為一名科學家，他用執著的追求，鋪就著閃光之路。在他身上所飽含的對科學研究事業的熱忱和忠誠，將激勵更多無私奉獻的科學工作者獻身科學事業。(文/白小果)