能源是国家和地区经济发展、社会发展的基本保障。进入21世纪后，随着工业化进程的加快和人口的大幅增加，能源危机近在咫尺，传统化石能源将在百年左右消耗殆尽。同时，化石能源的大量开采、利用，使人类受到环境、气候恶化的严重威胁。因此，寻找安全、清洁、持久、经济的新能源是人类当前面临的重要任务。
　　核能是核反应前后原子核结合能发生变化而释放出的巨大能量，是一种安全、清洁、低碳、稳定、经济的高能量密度战略能源。从发展潜力来看，核能足够支持人类千年以上的能源需求，是解决能源危机、应对气候变化的现实和理性选择。未来，核能在发电、供热、核动力等领域将会有很大的发展空间。
　　而Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆（Z-FFR）在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质，有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。
　　
成书背景
　　所谓Z箍缩驱动聚变，就是利用数十毫安大电流（Z方向流动）通过金属柱形薄套筒产生的巨大洛伦兹力（磁压强度达百万大气压以上）推动套筒等离子体高速径向内爆（箍缩），并以每秒数百公里的速度撞击聚变靶丸，把动能转化为实现聚变所需的辐射能（X射线）和物质内能。1997年，美国圣地亚国家实验室在Z箍缩实验上获重要进展，他们用20MA电流获得了近2MJ的X射线能输出。这一里程碑成果使研究惯性约束聚变的物理学家大受鼓舞。
　　中国工程物理研究院从2000年开始就注意到Z箍缩能够为惯性约束聚变提供足够的驱动能量，并组织相关研究团队开始了对核聚变能源的探索；2008年，研究团队提出了Z箍缩驱动聚变裂变混合堆（Z-FFR）的基本概念；2016年年底，研究团队对Z-FFR涉及的各个方面都进行了非常深入的理论研究和设计研究，并与当前国际、国内所有核能概念进行了比较，形成了如下认识：
　　（1）核能应成为未来规模能源的主力；
　　（2）Z箍缩技术能够最经济、最简便地创造大规模聚变的条件，特别是LTD技术路线提出来以后，可以解决能源应用的重复频率运行问题；
　　（3）研究团队提出的“局部整体点火”聚变靶概念及与之配套的负载、靶设计技术和设想方案完全有可能适用于未来能源的需求；
　　（4）研究团队提出的“次临界能源堆”概念及一系列创新、有效的技术措施，使Z-FFR具有简便、安全、经济、持久、环境友好等优势，能够成为未来最具竞争力的千年能源；
　　（5）研究团队提出的三回路水准闭式循环方案，为堆建造场址的选择提供了极大的方便。
　　由于安全性的圆满解决，Z-FFR可以靠近城市建造，因而可以方便地实现热电联供，这将大大提高能源的利用率。上述这些关键技术解决方案的提出，使我们看到了一种能有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源曙光。
　　《核能未来与Z箍缩驱动聚变裂变混合堆》正是在这些关键技术研究的基础上撰写而成。
　　
内容介绍
　　书籍第1章评价了化石能源、水能、风能、太阳能和核能的基本特点和重点发展方向。第2章分析了第四代核能系统及长寿命核能系统的现状和面临的挑战。第3章介绍了当前聚变能研究的现状以及作者独创提出的惯性约束聚变靶模型。第4章介绍了传统混合堆面临的挑战，提出了次临界能源包层的创新概念，论述了包层中子学程序及主要物理规律。第5章结合托卡马克装置，全面介绍了我国在次临界能源堆包层中子学、结构设计、热工水力、安全分析等方面的数值模拟工作。第6章给出了“局部整体点火靶”的定性和定量分析结果，指出LTD可重频驱动器的能源前景。第7、8章分别简要介绍了LIFE和ADS系统及其应用于能源的局限性。第9章介绍了作者在20世纪末提出的核爆氘聚变电站概念。第10章是对钍铀循环的分析。
　　全书是中国工程物理研究院研究团队多年在Z箍缩驱动聚变裂变混合堆研究方面的总结，也是对这条能源技术路线的论证。在论证过程中，研究团队获得了如下具有科学意义的重要认识：①纯聚变能源经济上没有竞争力，也不可能取之不尽、用之不竭；②对惯性约束聚变能源而言，驱动器必须在10ns时间之内向聚变靶丸输送约10MJ量级的能量；③聚变的加入，可以大大改善甚至去除裂变堆应用中的多个关键性缺点，主要优点包括深度次临界运行、提高铀钍资源利用率、经济且少害的核燃料循环等。
　　
推荐理由
　　《核能未来与Z箍缩驱动聚变裂变混合堆》为《中国工程物理研究院科技丛书》之一，获得国防科技图书出版基金和国家磁约束聚变能研究专项资助。全书围绕Z-FFR这条主线展开，从核能规模化利用的角度认真考虑了传统混合堆面临的困难，提出了新的解决方案并加以综合分析，系统论述了Z箍缩驱动聚变裂变混合堆技术路线的科学可行性和初步工程可行性。
　　作为首部系统论述我国近年来在Z箍缩驱动聚变裂变混合堆领域相关研究工作和创新成果的专著，《核能未来与Z箍缩驱动聚变裂变混合堆》有助于读者从整体上把握核能的最新研究进展和发展趋势，详细了解与Z-FFR相关的物理问题，促进我国Z箍缩惯性约束聚变裂变混合能源的开发。
　　
作者介绍
　　彭先觉，中国工程院院士，中国工程物理研究院研究员。多年来主要从事核武器氢弹次级的研究、设计、试验、武器化及综合性能改进工作。近年来一直研究核能问题，2008年秋提出Z箍缩驱动聚变裂变混合堆概念。获得国家科学技术进步奖一等奖4项、二等奖2项、三等奖2项，1993年获得“光华基金”一等奖，1994年获得“国家有突出贡献中青年专家”称号，1997年获得何梁何利基金科技奖物理奖。
　　刘成安，北京应用物理与计算数学研究所研究员。1962年—1999年主要从事武器物理、粒子输运理论方面的研究工作；2000年—2015年主要从事军备控制和先进核能系统方面的研究工作。1983年获得国防科工委科研成果奖二等奖，1985年、1993年两次获得国防科学技术进步奖二等奖，2000年获得军队科技进步奖一等奖。
　　师学明，博士，北京应用物理与计算数学研究所副研究员。主要从事聚变裂变混合堆包层中子学概念研究工作。2008年至今参与和承担国家磁约束聚变能研究专项课题3项，发表高水平学术论文10余篇。