在全球能源转型与碳中和目标的双重驱动下,我国科学家在可控核聚变领域取得里程碑式进展。
位于安徽合肥科学岛的全超导托卡马克装置EAST,近日成功实现1亿摄氏度高温等离子体持续运行1066秒,这一持续时间较此前纪录提升近十倍,标志着我国在"人造太阳"研究领域已处于国际第一方阵。
突破性成果的背后,是我国科研团队在关键核心技术上的持续攻关。
EAST装置采用自主研发的钨铜合金第一壁材料,可承受极端高温粒子轰击;96套高精度诊断系统构成"火眼金睛",实现对等离子体行为的毫秒级监测;直径8米的环形真空室配备零电阻超导线圈,产生的强大磁场足以约束比太阳核心温度高7倍的等离子体。
这些技术创新为长时间维持高温等离子体稳态运行提供了坚实保障。
与国际同类项目相比,我国核聚变研究展现出独特优势。
法国国际热核聚变实验堆(ITER)仍处于设备组装阶段,而我国EAST装置已实现千秒级运行,成都的中国环流三号装置则在聚变三乘积参数上达到国际先进水平。
更值得关注的是,上海电气等国内企业已具备聚变装置核心部件的自主制造能力,从超导线圈到真空室组件均实现国产化替代。
当前,全球能源格局正经历深刻变革。
传统化石能源面临资源枯竭与环境污染的双重压力,风能、太阳能等可再生能源受限于间歇性缺陷。
核聚变能源因其燃料储量丰富、清洁安全等优势,被视为解决能源问题的"终极方案"。
据国际原子能机构统计,每升海水中含有的氘元素通过聚变反应可释放相当于300升汽油的能量。
尽管前景广阔,核聚变商用化仍面临工程技术挑战。
EAST装置目前能量产出比(Q值)尚未突破1,即消耗能量大于产出能量。
针对这一瓶颈,我国已启动多维度攻关:聚变堆主机关键系统综合研究设施建设进度超90%,紧凑型聚变能实验装置完成主体安装,新成立的中国聚变能源有限公司推动产学研协同创新。
根据规划,我国有望在2030年前建成聚变发电演示装置。
资本市场对核聚变产业展现出浓厚兴趣。
数据显示,相关概念指数年内涨幅显著,民间资本与国家队形成良性互补。
我国在技术路线上坚持多元布局,除主流的托卡马克装置外,还在仿星器、Z箍缩等创新路线上取得进展。
专家指出,随着装置小型化、材料工艺等技术的突破,核聚变商业化进程或将提速。
从“把温度升上去”到“让系统稳起来”,再到“把成本降下来”,受控核聚变的每一次纪录刷新,都在为人类理解与驾驭高能等离子体增添一块关键拼图。
1亿摄氏度千秒运行是一次重要的工程化刻度,也提醒我们:通往聚变电站的道路既需要攻坚突破的勇气,更需要面向产业化的耐心与体系化能力。
把科学发现转化为稳定可用的电力,考验的是持续创新与长期投入的综合实力。