國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)近日公布了2025年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”,其中“可控核聚變大科學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)‘億度’運(yùn)行”的突破性成果備受矚目。這一進(jìn)展標(biāo)志著我國(guó)在磁約束核聚變領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步,為全球能源轉(zhuǎn)型和人類(lèi)探索“終極能源”提供了重要支撐。
可控核聚變因其資源豐富、清潔高效、安全可靠等特性,被視為解決未來(lái)能源問(wèn)題的理想方案,被譽(yù)為“人造太陽(yáng)”。實(shí)現(xiàn)聚變能源的實(shí)用化,需攻克上億攝氏度高溫、長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、高約束模式三大技術(shù)難題。長(zhǎng)期以來(lái),這一領(lǐng)域成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的支撐下,我國(guó)兩大“人造太陽(yáng)”裝置——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)和新一代聚變裝置“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”(HL-3)同步實(shí)現(xiàn)歷史性跨越。EAST團(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化等離子體芯部與邊界集成、壁相互作用及精密控制系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)1億攝氏度、1066秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模運(yùn)行。這一成果首次在實(shí)驗(yàn)裝置上完整模擬了未來(lái)聚變堆的實(shí)際運(yùn)行條件,為國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)及下一代示范堆建設(shè)提供了關(guān)鍵物理與工程數(shù)據(jù)。
另一裝置“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”則聚焦核心技術(shù)攻關(guān),突破高功率微波加熱、中性束注入及高時(shí)空分辨診斷等技術(shù)瓶頸,研制出自主可控的關(guān)鍵裝備。該裝置實(shí)現(xiàn)離子溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”運(yùn)行,跨越聚變“點(diǎn)火”的關(guān)鍵溫度門(mén)檻。在等離子體電流超100萬(wàn)安培、離子溫度超1億攝氏度、高約束模式同步達(dá)標(biāo)的工況下,其聚變?nèi)朔e提升近10倍,推動(dòng)我國(guó)磁約束聚變研究躋身國(guó)際第一梯隊(duì)。
兩大裝置的突破并非孤立的技術(shù)進(jìn)步,而是我國(guó)基礎(chǔ)研究、大科學(xué)裝置建設(shè)、核心裝備研發(fā)及系統(tǒng)集成能力協(xié)同發(fā)展的成果。EAST自建成以來(lái)已完成超15萬(wàn)次實(shí)驗(yàn),持續(xù)刷新穩(wěn)態(tài)磁約束聚變的世界紀(jì)錄;“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”則成為國(guó)內(nèi)唯一、國(guó)際罕見(jiàn)的可開(kāi)展聚變“燃燒實(shí)驗(yàn)”的平臺(tái)。
能源安全是國(guó)家發(fā)展的基石。可控核聚變的連續(xù)突破,彰顯了我國(guó)強(qiáng)化基礎(chǔ)研究、加速關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的戰(zhàn)略決心。專(zhuān)家指出,我國(guó)可控核聚變已從基礎(chǔ)研究階段轉(zhuǎn)向工程實(shí)踐的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),相關(guān)成果不僅縮短了全球聚變能源的實(shí)現(xiàn)周期,更在極端制造、低溫超導(dǎo)、精密控制等領(lǐng)域催生技術(shù)外溢效應(yīng),為高端產(chǎn)業(yè)升級(jí)和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展注入新動(dòng)能。
當(dāng)前,我國(guó)正依托大科學(xué)裝置集群優(yōu)勢(shì),深化原創(chuàng)性科技攻關(guān),穩(wěn)步推進(jìn)聚變實(shí)驗(yàn)堆與示范堆的布局。同時(shí),我國(guó)堅(jiān)持開(kāi)放合作理念,與全球科研團(tuán)隊(duì)共享數(shù)據(jù)、協(xié)同創(chuàng)新,共同推動(dòng)清潔低碳、安全高效的全球能源體系構(gòu)建。









