“人造太阳”再突破！中国可控核聚变实验创世界纪录，向终极能源迈出关键一步 1.2亿摄氏度下持续“燃烧”101秒，2亿摄氏度下维持运行20秒——在安徽合肥的科学岛上，中国的“人造太阳”正在点亮人类能源未来的曙光。 在距离合肥市区约20公里的科学岛上，外表不起眼的EAST装置内部，正在进行着人类最前沿的能源实验。不久前，这里的科学家们再次刷新世界纪录：成功实现1.2亿摄氏度等离子体运行101秒，以及2亿摄氏度等离子体运行20秒的里程碑式突破。 这两个数字看似简单，背后却是中国科学家在可控核聚变领域数十年的积累与创新。这一突破意味着，人类距离掌握像太阳一样“燃烧”的清洁能源，又迈出了实质性一步。 01 “人造太阳”的奥秘 所谓的“人造太阳”，科学名称为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），位于中国科学院合肥物质科学研究院。它的目标是通过模拟太阳内部的核聚变反应，为人类提供几乎无限的清洁能源。 与传统核裂变不同，核聚变是将两个轻原子核结合成一个较重的原子核，并释放巨大能量的过程。太阳的核心正是通过氢原子核聚变成氦原子核，持续释放着光和热。 要实现可控核聚变，必须克服三大挑战：极高的温度（超过1亿摄氏度）、足够的等离子体密度和足够长的约束时间。此次EAST创造的101秒高温运行纪录，正是在“约束时间”这一关键指标上取得的重要进展。 “这就像在一个无形的‘磁笼子’里，让炽热的等离子体稳定存在足够长时间，以便发生持续的聚变反应，”EAST装置负责人龚先祖教授比喻道，“我们的磁约束技术已经达到了世界领先水平。” 02 技术突破的挑战 在EAST装置内部，温度是太阳核心温度的近十倍。将这样的“等离子体火球”约束在有限空间内，技术难度可想而知。 此次突破的核心在于等离子体控制技术和加热系统的全面升级。EAST团队研发了新型射频波加热系统，能够将大功率微波能量精准注入等离子体，使其达到并维持极端高温。 同时，团队还改进了等离子体控制系统，利用人工智能算法实时监测和调整磁场位形，有效抑制了等离子体的不稳定性，防止了能量逃逸和装置损伤。 “这不仅是时间的延长，更是控制精度和稳定性的全面跃升，”项目首席科学家李建刚院士表示，“我们已经在探索传统托卡马克方案的性能极限。” 值得注意的是，在追求更高参数的同时，EAST团队还成功降低了钨杂质的产生。杂质控制是核聚变研究的世界性难题，杂质过多会冷却等离子体，导致聚变反应停止。中国团队在这一领域的技术突破，为未来聚变堆的工程设计提供了宝贵经验。 03 全球聚变竞赛 中国的突破是在全球核聚变研究激烈竞争背景下取得的。目前，全球主要核聚变研究装置包括： 中国的EAST和HL-2M：专注于高温长脉冲等离子体运行 欧盟的JET：目前世界最大的运行中托卡马克装置 美国的DIII-D和正在建设的SPARC：探索紧凑型聚变方案 日韩的JT-60SA和KSTAR：各有技术特色 值得注意的是，中国已加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划，这是全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，旨在建造可实现自持燃烧等离子体的实验堆。 中国的技术突破不仅为本国聚变研究积累经验，也为ITER项目提供了重要数据支持。“中国的EAST实验直接验证了ITER设计中的多项关键技术假设，”ITER组织总干事彼得罗·巴拉巴斯基表示，“这对全球聚变能源发展具有重要意义。” 04 能源革命的曙光 可控核聚变被誉为人类能源问题的“终极解决方案”。与传统能源相比，聚变能源具有资源丰富、清洁安全、能量密度极高等突出优势。 聚变燃料氘在海水中储量丰富，一升海水中提取的氘经聚变反应释放的能量相当于300升汽油。聚变过程不产生高放射性核废料，也不会导致温室气体排放。 虽然商业化聚变电站的实现仍需数十年时间，但此次EAST的突破使这一目标更加接近现实。按照中国聚变发展路线图，计划在2035年左右开始建设聚变工程实验堆，2050年左右有望建成示范电站。 “每一次参数突破，都是向着点亮聚变能的第一盏灯迈进一小步，”国家磁约束核聚变专家委员会主任万元熙院士表示，“这条路虽然漫长，但方向已经明确，步伐正在加快。” 今年3月，EAST装置再次成功实现了403秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行，刷新了2017年创下的101秒纪录。这标志我国在稳态高约束模等离子体运行方面继续领跑国际。 每一次“人造太阳”的点亮，都是人类智慧与自然法则的一次对话。当科学家们在实验室里创造出比太阳核心更炽热的“微型恒星”，他们不仅是在探索能源的未来，更是在拓展人类文明的边界。 核聚变产业 可控核聚变 中国聚变能源 超聚变技术 核聚变计划 中国核聚变 可控聚变装置
