中國人造太陽研究步入世界第一梯隊(duì) 核聚變技術(shù)新突破

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2025-03-24 11:47:08 環(huán)球時(shí)報(bào)

不久前，中國科學(xué)團(tuán)隊(duì)研制的聚變堆八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)通過專家組測試與驗(yàn)收，達(dá)到了國際先進(jìn)水平，再次引發(fā)了對中國核聚變技術(shù)水平的關(guān)注。核聚變能源利用輕元素的核聚變反應(yīng)釋放能量，因其燃料豐富、產(chǎn)物清潔安全，被視為未來解決人類能源問題的重要途徑。盡管可控核聚變歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，商業(yè)應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。近年來，全球聚變研究再度興起，大型裝置和研發(fā)項(xiàng)目頻繁取得新進(jìn)展，私營企業(yè)也加入其中，形成了一股聚變“競賽”態(tài)勢。

根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，全球已有163座在運(yùn)、在建和計(jì)劃建設(shè)的聚變研究設(shè)施。國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）在多國合作下不斷突破難題。各國科研機(jī)構(gòu)也在新建和升級聚變研究設(shè)施，取得了多項(xiàng)技術(shù)突破。例如，美國DIII-D國家聚變設(shè)施、俄羅斯T-15MD托卡馬克裝置、英國JET裝置等都在不同技術(shù)路線上刷新了紀(jì)錄。

中國聚變研究始于上世紀(jì)50年代，多個(gè)科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)在各種技術(shù)路線上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。近年來，中國加快了研究步伐，逐步進(jìn)入世界前列。2024年，中國環(huán)流三號實(shí)現(xiàn)了150萬安培電流的高約束模等離子體運(yùn)行，自主研發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備首次投入運(yùn)行，裝置運(yùn)行參數(shù)和控制水平穩(wěn)居世界前列。2025年初，全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)下了“1億攝氏度1000秒”的長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行世界紀(jì)錄。此外，多個(gè)研究和工程實(shí)驗(yàn)設(shè)施也在規(guī)劃建設(shè)中。

新興聚變企業(yè)近年來異軍突起，為推動(dòng)聚變能商業(yè)化增添了新力量。全球已有約50家私營聚變研發(fā)企業(yè)，一些企業(yè)預(yù)計(jì)首座聚變電廠將在2030年代初實(shí)現(xiàn)。例如，英國第一光聚變公司宣布“彈丸聚變”取得重大技術(shù)進(jìn)展，加拿大通用聚變公司創(chuàng)下等離子體壓縮紀(jì)錄。中國的民營能源企業(yè)如能量奇點(diǎn)公司也在快速發(fā)展，高溫超導(dǎo)磁體“經(jīng)天磁體”達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

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