不久前,,中國(guó)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(guò)專家組測(cè)試與驗(yàn)收,,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,,再次引發(fā)了對(duì)中國(guó)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(lái)解決人類能源問(wèn)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(lái),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(yíng)企業(yè)也加入其中,,形成了一股聚變“競(jìng)賽”態(tài)勢(shì),。
根據(jù)國(guó)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(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)在多國(guó)合作下不斷突破難題。各國(guó)科研機(jī)構(gòu)也在新建和升級(jí)聚變研究設(shè)施,,取得了多項(xiàng)技術(shù)突破,。例如,美國(guó)DIII-D國(guó)家聚變?cè)O(shè)施,、俄羅斯T-15MD托卡馬克裝置,、英國(guó)JET裝置等都在不同技術(shù)路線上刷新了紀(jì)錄。
中國(guó)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(lái),中國(guó)加快了研究步伐,,逐步進(jìn)入世界前列,。2024年,中國(guó)環(huán)流三號(hào)實(shí)現(xiàn)了150萬(wàn)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(zhǎng)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(lái)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(yíng)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(guó)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(guó)的民營(yíng)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(guó)際領(lǐng)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(xué)界合作的重點(diǎn),。中國(guó)國(guó)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(qiáng)合作協(xié)同,。國(guó)際合作也進(jìn)入新階段,去年11月“世界聚變能源集團(tuán)”首次部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議匯集了30多個(gè)國(guó)家的核能主管部門,。中國(guó)與超過(guò)50個(gè)國(guó)家的120余家核聚變科研機(jī)構(gòu)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(guó)家方面發(fā)揮了積極作用,。
然而,對(duì)國(guó)際可控核聚變的火熱態(tài)勢(shì)也應(yīng)保持冷靜,。可控核聚變研究成本高昂,、科學(xué)與工程難度大,,解決問(wèn)題的時(shí)間跨度也不可低估。例如,,ITER最初計(jì)劃在2020年開(kāi)始實(shí)驗(yàn),現(xiàn)已延期到2034年,,成本從50億美元漲到220億美元,。當(dāng)前的主要科學(xué)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(guó)近期在聚變領(lǐng)域的新突破顯示出其高端人才資源、工業(yè)基礎(chǔ)儲(chǔ)備、供應(yīng)鏈能力和統(tǒng)籌合力集智的優(yōu)勢(shì),,有望在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)成為國(guó)際可控核聚變的引領(lǐng)者,,為國(guó)際社會(huì)帶來(lái)福祉。
3月9日,專家組對(duì)聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)收,。
2025-03-10 09:16:15中國(guó)下一代“人造太陽(yáng)”關(guān)鍵系統(tǒng)驗(yàn)收