中國人造太陽研究步入世界第一梯隊核聚變技術新突破

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2025-03-24 11:47:08 環(huán)球時報

不久前，中國科學團隊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收,，達到了國際先進水平,，再次引發(fā)了對中國核聚變技術水平的關注。核聚變能源利用輕元素的核聚變反應釋放能量,，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)半個多世紀的發(fā)展,，商業(yè)應用仍面臨挑戰(zhàn)。近年來,，全球聚變研究再度興起,，大型裝置和研發(fā)項目頻繁取得新進展，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)國際原子能機構的數(shù)據(jù)，全球已有163座在運、在建和計劃建設的聚變研究設施,。國際熱核聚變實驗堆（ITER）在多國合作下不斷突破難題,。各國科研機構也在新建和升級聚變研究設施，取得了多項技術突破,。例如,，美國DIII-D國家聚變設施、俄羅斯T-15MD托卡馬克裝置,、英國JET裝置等都在不同技術路線上刷新了紀錄,。

中國聚變研究始于上世紀50年代，多個科研機構和大學在各種技術路線上積累了豐富的經(jīng)驗,。近年來,，中國加快了研究步伐，逐步進入世界前列,。2024年,，中國環(huán)流三號實現(xiàn)了150萬安培電流的高約束模等離子體運行，自主研發(fā)的關鍵設備首次投入運行,，裝置運行參數(shù)和控制水平穩(wěn)居世界前列,。2025年初，全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（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行世界紀錄,。此外,，多個研究和工程實驗設施也在規(guī)劃建設中。

新興聚變企業(yè)近年來異軍突起,，為推動聚變能商業(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)預計首座聚變電廠將在2030年代初實現(xiàn),。例如,，英國第一光聚變公司宣布“彈丸聚變”取得重大技術進展，加拿大通用聚變公司創(chuàng)下等離子體壓縮紀錄,。中國的民營能源企業(yè)如能量奇點公司也在快速發(fā)展,，高溫超導磁體“經(jīng)天磁體”達到了國際領先水平。

可控核聚變作為最具挑戰(zhàn)性的科研工程之一,，一直是科學界合作的重點,。中國國內(nèi)聚變科技企業(yè)與科研院所成立了聚變產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體，加強合作協(xié)同,。國際合作也進入新階段,，去年11月“世界聚變能源集團”首次部長級會議匯集了30多個國家的核能主管部門。中國與超過50個國家的120余家核聚變科研機構建立了合作與交流,，特別是在支持東南亞,、西亞、南美、北非等地的核聚變新興國家方面發(fā)揮了積極作用,。

然而,，對國際可控核聚變的火熱態(tài)勢也應保持冷靜?？煽睾司圩冄芯砍杀靖甙?、科學與工程難度大，解決問題的時間跨度也不可低估,。例如,，ITER最初計劃在2020年開始實驗，現(xiàn)已延期到2034年,，成本從50億美元漲到220億美元。當前的主要科學與工程挑戰(zhàn)包括等離子體穩(wěn)態(tài)燃燒,、高溫耐輻照材料,、氚增殖與自持循環(huán)等。短期內(nèi)商業(yè)化前景存在不確定性,。但中國近期在聚變領域的新突破顯示出其高端人才資源,、工業(yè)基礎儲備、供應鏈能力和統(tǒng)籌合力集智的優(yōu)勢,，有望在未來一段時間內(nèi)成為國際可控核聚變的引領者,，為國際社會帶來福祉。

(責任編輯：張小花 TT1000)

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