美国物理学会会士、中国国家特聘专家郭后扬于2025年11月20日访问大连理工大学开展学术交流。在专题报告中,他以《FRC-SMR:加速聚变与小型堆商业化》为题,系统阐释了场反位形与小型模块化反应堆的前沿技术进展与产业化前景。本次交流会由桑超峰教授主持。物理学院院长王正汹教授,以及王德真教授、丁洪斌教授、王丰教授、魏来教授、李聪教授、刘永新教授、温德奇教授等多位教师共同参与。与会人员还包括多名博士后、研究生及本科生,现场学术氛围浓厚。
报告开篇,郭后扬提出:基于核聚变能源的核心优势,FRC-SMR 是满足当下蓬勃发展的AI产业电力需求,提供安全、清洁、高密度能源的潜在解决方案之一。FRC-SMR作为创新的磁惯性约束聚变途径,结合了托卡马克和激光聚变的优势,拥有最高的比压(β,等离子体压力与磁压之比~100%),能显著减小装置规模、降低建造成本。
FRC-SMR装置的核心原理是利用脉冲电流实现磁场反转,从而构建出具有内部封闭磁场的FRC等离子体。具体过程是:两个独立的FRC等离子体以超音速从形成区射出,在中心反应区域发生碰撞、融合,并经过磁重联过程,形成一个统一且稳定的高温等离子体结构。随后,通过磁压缩技术进一步提升其密度和温度,直至满足聚变所需的“三乘积”条件。在能量转换方面,聚变反应释放的能量会使等离子体膨胀,进而压缩外部磁场,通过电磁感应原理直接发电,实现了高效的能量提取。在工程设计上,该装置采用模块化理念,能够快速、低成本地更换受损部件,这一特点有望从根本上解决传统聚变装置中长期存在的器壁维护难题。报告尾声,郭后扬博士结合国内外在FRC领域的最新研究动态与工程进展,展望了FRC-SMR技术的未来发展方向及其在推动聚变全产业链商业化中的巨大潜力。
在随后的提问环节中,参会师生与主讲人就FRC的理论原理和工程技术进行深入的交流讨论。本次交流会向参会师生介绍了非托卡马克核聚变途径,加深了双方的进一步了解,为今后进一步开展合作奠定了基础。
报告人简介:
郭后扬,美国物理学会会士(APS Fellow)、中国国家特聘专家。曾长期代表美国能源部负责中、美核聚变合作研究计划;曾担任中国磁约束专家组成员、国际热核聚变实验堆(ITER)科学技术咨询委员会专家、国际偏滤器及边缘等离子体物理专题组组长等。曾在位于英国的全球最大的JET托卡马克担任偏滤器再循环专题组组长,实验负责人;创立美国最大的国家磁约束聚变研究计划DIII-D托卡马克边界等离体及材料研究中心,并担任主任;在美国最大的新概念聚变(场反位形)能源发展公司TAE担任首席实验战略家/首席科学家、实验运行部负责人;在华盛顿大学负责美国能源部最大的场反位形研究计划。2010年入选中组部国家海外高层次人才,在中科院等离子体所兼任托卡马克研究验室主任、所长特别助理。从先进托卡马克研究到创新聚变概念探索,为聚变能的科学和发展做出了许多开创性贡献,400余篇研究成果发表于Nature Physics, Nature Communications, National Science Review, Physical Review Letters等国际著名学术期刊。
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