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中國“人造太陽”新突破:連續運行1337秒,未來能源格局要變天?

   發布時間:2026-04-03 08:31 作者:柳晴雪

中國科學家在可控核聚變領域再次取得重大突破。位于上海臨港的"洪荒70"裝置成功實現1337秒(約22分鐘)持續運行,創造了國內同類裝置的新紀錄。這項成果標志著我國在高溫超導磁約束核聚變技術領域邁入世界前列。

核聚變被稱為"人造太陽",其原理模擬太陽內部的核反應過程。在極端高溫高壓條件下,氫同位素氘和氚的原子核發生聚合,生成氦核并釋放巨大能量。與化石能源相比,核聚變燃料儲量豐富,氘可從海水中提取,理論上可供人類使用數億年,且幾乎不產生放射性廢物。

實現核聚變的最大挑戰在于如何約束高溫等離子體。地球引力遠不足以束縛1.5億攝氏度的等離子體,科學家發明了托卡馬克裝置,通過強磁場將等離子體懸浮在真空環境中。傳統裝置使用常規磁體,存在能耗高、磁場強度受限等問題。"洪荒70"采用全高溫超導材料構建磁體系統,在液氮溫度下實現零電阻導電,磁場強度提升50%的同時能耗降低40%。

該裝置的創新不僅體現在硬件升級。研發團隊為其配備了智能控制系統,通過深度學習算法實時監測等離子體形態。當等離子體出現位移或密度波動時,系統能在0.001秒內調整磁場參數,確保反應穩定進行。這種"數字孿生"技術使裝置運行效率提升3倍以上。

項目團隊用三個關鍵節點見證技術飛躍:1月6日首次突破120秒穩態運行,19日延長至335秒,2月2日最終實現1337秒持續運行。這種指數級進步得益于材料科學、人工智能和精密制造的多領域協同創新。值得關注的是,裝置國產化率超過96%,從超導線圈到控制算法均實現自主可控。

當前研究仍面臨能量增益比的挑戰。目前裝置輸入能量仍高于輸出能量,距離商用發電尚有差距。但科研人員已啟動"洪荒170"裝置的預研工作,計劃2027年建成全球首座高溫超導托卡馬克聚變實驗電站。該裝置將采用新型鋰包層技術,目標實現能量增益因子Q>10,為未來商用發電奠定基礎。

核聚變商業化將引發能源革命。據測算,一座百萬千瓦級聚變電站每年僅需消耗600公斤燃料,且不排放二氧化碳。這項技術可能率先應用于電網調峰、深海探測等特殊場景,最終實現城市集中供電。有專家預測,到2050年全球可能建成首批商用聚變電站,徹底改變人類能源結構。

這項突破引發國際科學界廣泛關注。歐洲核聚變研發創新聯盟專家評價,中國在高溫超導聚變領域已形成完整技術體系,其模塊化設計理念為全球聚變研究提供了新范式。隨著國際熱核聚變實驗堆(ITER)項目推進,全球正迎來聚變能源開發的新高潮。

互動話題:你認為核聚變技術將如何改變日常生活?是讓電動汽車實現"充電五分鐘行駛千公里",還是催生新型太空推進系統?歡迎在評論區分享你的設想。

 
 
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