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“人造太陽”雙突破:中國可控核聚變邁向工程實踐關鍵拐點

   發布時間:2026-03-29 04:00 作者:蘇婉清

國家自然科學基金委員會近日公布了2025年度“中國科學十大進展”,其中“可控核聚變大科學裝置實現‘億度’運行”的突破性成果備受矚目。這一進展標志著我國在磁約束核聚變領域邁出關鍵一步,為全球能源轉型和人類探索“終極能源”提供了重要支撐。

可控核聚變因其資源豐富、清潔高效、安全可靠等特性,被視為解決未來能源問題的理想方案,被譽為“人造太陽”。實現聚變能源的實用化,需攻克上億攝氏度高溫、長脈沖穩態運行、高約束模式三大技術難題。長期以來,這一領域成為全球科技競爭的焦點。

在重大科技基礎設施的支撐下,我國兩大“人造太陽”裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)和新一代聚變裝置“中國環流三號”(HL-3)同步實現歷史性跨越。EAST團隊通過優化等離子體芯部與邊界集成、壁相互作用及精密控制系統,成功實現1億攝氏度、1066秒穩態長脈沖高約束模運行。這一成果首次在實驗裝置上完整模擬了未來聚變堆的實際運行條件,為國際熱核聚變實驗堆(ITER)及下一代示范堆建設提供了關鍵物理與工程數據。

另一裝置“中國環流三號”則聚焦核心技術攻關,突破高功率微波加熱、中性束注入及高時空分辨診斷等技術瓶頸,研制出自主可控的關鍵裝備。該裝置實現離子溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”運行,跨越聚變“點火”的關鍵溫度門檻。在等離子體電流超100萬安培、離子溫度超1億攝氏度、高約束模式同步達標的工況下,其聚變三乘積提升近10倍,推動我國磁約束聚變研究躋身國際第一梯隊。

兩大裝置的突破并非孤立的技術進步,而是我國基礎研究、大科學裝置建設、核心裝備研發及系統集成能力協同發展的成果。EAST自建成以來已完成超15萬次實驗,持續刷新穩態磁約束聚變的世界紀錄;“中國環流三號”則成為國內唯一、國際罕見的可開展聚變“燃燒實驗”的平臺。

能源安全是國家發展的基石。可控核聚變的連續突破,彰顯了我國強化基礎研究、加速關鍵核心技術攻關的戰略決心。專家指出,我國可控核聚變已從基礎研究階段轉向工程實踐的關鍵節點,相關成果不僅縮短了全球聚變能源的實現周期,更在極端制造、低溫超導、精密控制等領域催生技術外溢效應,為高端產業升級和新質生產力發展注入新動能。

當前,我國正依托大科學裝置集群優勢,深化原創性科技攻關,穩步推進聚變實驗堆與示范堆的布局。同時,我國堅持開放合作理念,與全球科研團隊共享數據、協同創新,共同推動清潔低碳、安全高效的全球能源體系構建。

 
 
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