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中国核聚变120秒稳态运行新突破,“人造太阳”照亮能源未来新征程

2026-01-11来源:快讯编辑:瑞雪

当人们谈论能源革命时,一个颠覆性的突破正在改写人类能源史——中国科学家在核聚变领域实现120秒稳态高约束模式运行,这项被国际同行称为"人造太阳"里程碑的成果,标志着人类向终极清洁能源迈出了关键一步。

不同于传统核电站采用的核裂变技术,核聚变模拟的是太阳发光发热的原理。科学家通过将氢的同位素氘和氚加热至1.5亿摄氏度(太阳核心温度的10倍),使原子核发生聚合形成氦原子,这个过程中释放的能量是同等质量煤炭的数百万倍。更令人振奋的是,氘可从海水中提取,全球海洋中的氘储量足够支撑人类使用数十亿年,且聚变产物仅为无害的氦气,彻底解决了核废料处理和泄漏风险两大难题。

实现核聚变的关键在于"稳定"二字。此前全球实验装置大多只能维持数秒的脉冲式反应,如同用打火机点燃火柴的瞬间光芒。中国科学家此次突破,相当于将短暂的火光转化为持续燃烧的炉火。全超导托卡马克装置(EAST)通过创新设计的超导磁体系统,成功将高温等离子体约束在真空室内长达120秒,期间能量注入与输出达到动态平衡,这项成就被欧洲核聚变研究组织评价为"改变游戏规则的技术突破"。

这项突破蕴含着三重战略价值。在能源转型层面,核聚变提供的稳定基荷电力可与风电、光伏形成互补,构建零碳能源体系。据测算,一座1吉瓦的核聚变电站每年可减少二氧化碳排放800万吨,相当于种植4.4亿棵树。在科技竞争领域,该成果证明中国在耐高温材料、等离子体控制、超导技术等关键领域已实现从跟跑到领跑的跨越。全球最大国际科研合作项目ITER(国际热核聚变实验堆)总干事比戈指出:"中国实验数据为ITER装置调试提供了关键参数,将缩短全球核聚变商用进程至少5年。"

尽管前景光明,但通往商用的道路仍充满挑战。当前实验的能量增益因子Q值仅为0.5(输出能量为输入能量的一半),而商用需要达到Q>10。科学家们正攻关更高约束模式、新型超导材料等核心技术,预计到2050年前后可建成首个示范电站。值得注意的是,中国已启动中国聚变工程实验堆(CFETR)设计工作,该装置将集成EAST经验与ITER技术,为最终商用堆奠定基础。

在这场关乎人类命运的能源竞赛中,120秒的突破犹如黎明前的第一缕曙光。当未来的孩子们追问能源起源时,今天的科学家们用智慧与汗水书写着答案——那束来自"人造太阳"的光芒,正在照亮人类文明的永续之路。

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