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专家称中国新一代“人造太阳”正在升级,以进行燃烧等离子体测试

抖音热门 2026年06月23日 00:01 9 aa
专家称中国新一代“人造太阳”正在升级,以进行燃烧等离子体测试

信息来源:https://www.globaltimes.cn/page/202510/1345631.shtml

中国在核聚变技术领域正迎来关键性突破。在成都举行的2025年世界聚变能源部长会议上,中国核工业集团公司西南物理研究所宣布,中国已进入核聚变商业化进程的第三个关键阶段——燃烧等离子体实验阶段,并将升级新一代"人造太阳"装置EAST以支持这一重要转变。这一进展标志着中国在全球核聚变竞赛中占据了重要位置,为实现2050年商业聚变发电的目标奠定了坚实基础。

中核集团西南物理研究所助理所长钟武禄在会议期间表示,商业聚变发电需要经历六个发展阶段:原理探索、规模实验、燃烧等离子体实验、实验反应堆、示范反应堆和商业反应堆。目前中国已经具备维持燃烧等离子体所需的关键参数,正式进入第三阶段。这一成就使中国与国际先进水平保持同步,在某些技术领域甚至处于领先地位。

中核集团首席科学家黄梅透露,中国计划在2027年左右开始燃烧等离子体实验,随后建造中试反应堆展示聚变能量输出,最终实现商业反应堆的建设和运营。这一时间表与全球其他核聚变强国基本一致,但中国正努力在技术创新和工程实现方面寻求突破,以期提前实现商业化目标。

技术挑战与创新突破

专家称中国新一代“人造太阳”正在升级,以进行燃烧等离子体测试

中国新一代“人造太阳” 图片:中核集团

核聚变被誉为人类终极能源解决方案,但其技术实现面临着前所未有的挑战。要在地球上复制太阳内部的聚变反应,科学家必须创造出比太阳核心更加极端的条件。氘氚等离子体需要被加热到超过1亿摄氏度的高温,这是太阳核心温度的六到七倍,以克服原子核间的库仑势垒实现持续聚变。

在如此极端的温度下,任何物理容器都无法承受,因此必须采用非接触式约束技术。目前,磁约束和惯性约束是两种主要技术路径,其中托卡马克型磁约束装置在实现反应堆堆芯等离子体参数方面表现最为出色。尽管全球多个大型托卡马克实验装置都曾短暂达到聚变条件,但要实现持续的净能量输出,仍需要在等离子体约束稳定性、燃烧时间延长和聚变功率增益等方面取得重大突破。

材料科学是核聚变技术面临的另一重大挑战。反应堆结构必须能够承受极端温度和强烈中子辐照的双重考验。国际研究重点集中在低活化钢和钨合金等结构材料的开发,以及铌锡、铌钛或高温超导体制成的超导磁体系统。这些材料不仅要满足极端物理条件的要求,还需要具备长期稳定性和经济可行性。

燃料循环技术同样至关重要。聚变反应需要氚作为燃料,而氚在自然界中极其稀少,必须通过聚变中子轰击锂来产生。如何实现氚的自给自足、安全提取、纯化和储存,直接关系到聚变反应堆的可持续运行。黄梅坦率地承认,材料辐照效应、燃烧等离子体物理和氚自给自足等技术壁垒仍然存在,需要持续的技术创新和突破。

中国方案与国际合作

面对这些技术挑战,中国正在采取有条不紊的发展策略。EAST装置的升级改造是当前工作的重中之重,该装置将为燃烧等离子体实验提供关键的技术验证平台。同时,中国在聚变技术研发基地集中力量攻关反应堆堆芯材料、等离子体加热、诊断控制系统和氚燃料循环等关键技术领域。

中国的聚变发展路线遵循"实验反应堆—示范反应堆—商业反应堆"的结构化方法,这一策略既保证了技术发展的连续性,又确保了每个阶段目标的可实现性。通过逐步验证关键技术,中国希望在降低技术风险的同时,加快商业化进程。

在国际合作方面,中国积极参与ITER等全球聚变项目,同时也在推动双边和多边技术交流。核聚变技术的复杂性决定了没有任何一个国家能够独自解决所有技术难题,国际合作是实现聚变商业化的必要条件。中国通过分享技术进展和参与国际标准制定,不仅提升了自身技术水平,也为全球聚变事业做出了重要贡献。

黄梅对聚变技术的未来充满信心,她表示最期待的时刻是用聚变产生的第一千瓦电力点亮一盏灯。这个看似简单的目标背后,承载着人类对清洁、安全、几乎无限能源的长久期待。随着技术不断进步和国际合作深入发展,这一天的到来或许比预期更早。

中国在核聚变领域的稳步推进,不仅为解决全球能源危机提供了新的可能,也展现了中国在前沿科技领域的创新实力。随着燃烧等离子体实验阶段的开启,人类距离驾驭"人造太阳"的梦想又近了一步。

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