聚變發電更近一步!中國「人造太陽」跨越「億度千秒」大關

2025年01月20日20:42:03 科學 1528
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這是1月15日拍攝的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。新華社記者 黃博涵 攝

新華社合肥1月20日電(記者徐海濤、何曦悅)20日,中國有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)實現上億攝氏度1066秒穩態脈衝高約束模等離子體運行,創造了新的世界紀錄,對人類加快實現聚變發電具有重要意義。

這一新紀錄由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所(以下簡稱「等離子體所」)的科研團隊創造,被認為是跨越聚變研究從基礎科學到工程實踐的重大拐點

如果能利用可控核聚變反應在地球上造出一個「太陽」,人類就如同擁有了一座原料不竭且無污染的發電廠,能實現水清天藍、能源永續,並可利用這種高效能源飛出太陽系,成為真正的太空文明。為此,全球科學家們已經努力70餘年,但核聚變實驗裝置要真正實現發電,必須能達到上億度高溫、長時間穩態運行,並且具有可控性。

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1月20日,EAST物理實驗總負責人龔先祖(左四)和團隊成員在實驗成功後慶祝。新華社記者 周牧 攝

「一個聚變裝置至少要達到數千秒量級的高效率穩定運行,才能實現等離子體的自循環,未來的聚變電站源源不斷發電才有可能。」中國科學院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤說,實現「1億度1千秒高約束模」意義重大,將聚變能源的研發進程往前推進了一大步。

中國EAST裝置上有核心技術200多項、專利2000餘項,匯聚「超高溫」「超低溫」「超高真空」「超強磁場」「超大電流」等尖端技術於一體。自2006年EAST建成運行以來,已經開展了21輪物理實驗,等離子體運行次數超過15萬次。

2006年,中國正式成為全球最大「人造太陽」國際熱核聚變實驗堆(ITER)的參與方,等離子體所是ITER中方任務的主要承擔單位之一。此次EAST創造紀錄採用的高約束等離子體運行模式效率高、經濟性強,是ITER、中國聚變工程實驗堆(CFETR)等未來聚變實驗堆和工程堆穩態運行的基本模式。

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1月20日拍攝的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)控制大廳。新華社記者 周牧 攝

近年來,EAST在長脈衝高約束模運行連續創造了60秒、100秒、400秒等重大里程碑,讓中國在核聚變研究領域躋身全球第一梯隊行列,也為全球聚變堆建設提供重要參考。

「我們希望通過EAST擴大國際合作,實現未來核聚變能為人類所用。」宋雲濤說。

據悉,在EAST所在的安徽省合肥市,已啟動建設新一代聚變能實驗研究裝置,以進一步加速聚變能源應用開發。

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