EAST实现千秒级高温等离子体稳态运行 我国可控核聚变研究取得新突破

在人类能源探索的进程中,中国正在取得一项关键进展;位于安徽合肥科学岛的EAST装置近日实现了7000万摄氏度高温等离子体稳定约束1056秒(17分36秒)。这个结果不仅刷新了该装置此前101秒的纪录,也将人类对“人造太阳”长期稳定运行的掌控推向新阶段。 这项突破并非一蹴而就。核聚变研究长期面临三大核心难题:产生极端高温等离子体、实现稳定约束以及保持持续控制。EAST团队通过优化加热系统、改进磁场位形、提高控制精度,针对长脉冲运行中的热负荷管理、等离子体不稳定性等问题取得进展,突破了多项关键技术瓶颈。 从科学价值看,此次成果意义明确。首先,它继续验证了超导托卡马克装置实现稳态运行的可行性,可为国际热核聚变实验堆(ITER)计划提供参考数据。其次,长脉冲运行积累的实验数据将为聚变等离子体物理研究提供更扎实的支撑。更重要的是,这一进展让可控核聚变发电这一目标向前推进了一步。 当前全球能源转型压力加大,化石能源约束增强,气候变化问题持续加剧。核聚变能因燃料来源相对丰富(氘可从海水获取,氚可通过锂增殖)、运行过程更清洁安全(不排放温室气体、长寿命放射性废物更少)以及能量密度高,被认为是具潜力的未来能源方向。据测算,若全球1%电力来自聚变能,每年可减少约15亿吨二氧化碳排放。 但从实验走向商业化仍有不少难题需要跨越。首先是成本与运行条件,目前EAST单次实验成本较高,需依赖液氦冷却并维持超导磁体工作。其次是工程化挑战,未来商用聚变堆要实现兆瓦级功率输出,并具备30年以上的长期可靠运行能力。此外,材料耐受性、氚自持等关键技术仍需进一步突破。 我国科研团队已制定相对明确的推进路径。EAST首席科学家表示,下一步将重点攻关更高参数的稳态运行,同时加快中国环流器二号(HL-2M)等新装置建设。按规划,我国有望在2035年前后建成聚变工程实验堆,并在2050年左右实现示范堆并网发电。

“人造太阳”每一次亮度提升,背后都是对极限条件更稳定的控制和对工程边界更深入的推进。1056秒不仅代表稳态运行能力的实质进展,也意味着聚变研究正从科学探索继续走向工程验证。面向未来,持续投入、聚焦关键技术攻关、推动科研与产业协同,才能把实验室里的“可控”变成可稳定服务社会的“可用”,让清洁、安全、稳定的能源目标更接近现实。