发布日期:2025-05-21 09:03 点击次数:78
2025年1月20日,中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创下世界纪录,首次实现 1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。这一突破标志着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆高效稳态运行的环境,为氘氚稳定聚变能的商业化应用奠定了关键基础。EAST装置通过超强磁场约束高温等离子体,成功验证了长脉冲高参数运行的可行性,成为全球磁约束核聚变研究领域的重要里程碑。
氘氚聚变是核聚变能源的核心路径,其燃料氘可从海水中提取,氚可通过锂资源生成,反应生成物仅为氦,无碳排放或长期放射性废物。此次突破不仅延长了等离子体运行时间,还优化了约束模式,为未来聚变堆的工程化设计提供了直接依据。
核心突破与意义
技术跨越:从实验到工程
EAST装置通过集成超高温(1亿摄氏度)、超强磁场(10特斯拉以上)、超大电流(百万安培级)等尖端技术,实现了 “亿度千秒”长脉冲运行,突破了此前403秒的纪录。
该成果验证了高约束模(H-mode)等离子体的稳定性,这是聚变堆实现能量增益(Q值>1)的必要条件。
氘氚聚变的可行性验证
尽管本次实验未直接使用氘氚燃料(因技术限制),但其高温长脉冲条件已为未来氘氚反应堆(如ITER)提供了关键参数参考。
欧洲核聚变装置JET曾通过氘氚混合燃料实现68兆焦聚变能输出,而EAST的长脉冲运行进一步证明了稳态运行的工程可行性。
清洁能源的颠覆性潜力
核聚变能源原料丰富:1升海水中的氘,经聚变释放的能量相当于300升汽油。
清洁环保:反应生成物为氦,无温室气体或高放射性废物,与碳中和目标高度契合。
EAST装置的突破是中国核聚变研究从基础科学迈向工程实践的关键一步,为全球聚变能发展注入强心剂。根据中国磁约束核聚变路线图, 2035年有望建成聚变示范堆,2050年前后实现商业化发电。这一进程不仅依赖技术迭代(如高温超导材料、AI控制优化),还需政策支持与产业协同。
未来,核聚变能源将重塑全球能源格局,推动零碳社会转型。正如中科院合肥物质科学研究院副院长宋云涛所言:“聚变能的应用将带来人类文明的改变,让能源自由成为现实。” 中国人造太阳的光芒,正为人类点燃清洁能源的希望。