國家自然科學(xué)基金委員會近日公布了2025年度“中國科學(xué)十大進展”,其中“可控核聚變大科學(xué)裝置實現(xiàn)‘億度’運行”的突破性成果備受矚目。這一進展標(biāo)志著我國在磁約束核聚變領(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,被視為解決未來能源問題的理想方案,被譽為“人造太陽”。實現(xiàn)聚變能源的實用化,需攻克上億攝氏度高溫、長脈沖穩(wěn)態(tài)運行、高約束模式三大技術(shù)難題。長期以來,這一領(lǐng)域成為全球科技競爭的焦點。
在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的支撐下,我國兩大“人造太陽”裝置——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)和新一代聚變裝置“中國環(huán)流三號”(HL-3)同步實現(xiàn)歷史性跨越。EAST團隊通過優(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),成功實現(xiàn)1億攝氏度、1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模運行。這一成果首次在實驗裝置上完整模擬了未來聚變堆的實際運行條件,為國際熱核聚變實驗堆(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“中國環(huán)流三號”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”運行,跨越聚變“點火”的關(guān)鍵溫度門檻。在等離子體電流超100萬安培、離子溫度超1億攝氏度、高約束模式同步達標(biāo)的工況下,其聚變?nèi)朔e提升近10倍,推動我國磁約束聚變研究躋身國際第一梯隊。
兩大裝置的突破并非孤立的技術(shù)進步,而是我國基礎(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自建成以來已完成超15萬次實驗,持續(xù)刷新穩(wěn)態(tài)磁約束聚變的世界紀錄;“中國環(huán)流三號”則成為國內(nèi)唯一、國際罕見的可開展聚變“燃燒實驗”的平臺。
能源安全是國家發(fā)展的基石。可控核聚變的連續(xù)突破,彰顯了我國強化基礎(chǔ)研究、加速關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的戰(zhàn)略決心。專家指出,我國可控核聚變已從基礎(chǔ)研究階段轉(zhuǎn)向工程實踐的關(guān)鍵節(jié)點,相關(guān)成果不僅縮短了全球聚變能源的實現(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)升級和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展注入新動能。
當(dāng)前,我國正依托大科學(xué)裝置集群優(yōu)勢,深化原創(chuàng)性科技攻關(guān),穩(wěn)步推進聚變實驗堆與示范堆的布局。同時,我國堅持開放合作理念,與全球科研團隊共享數(shù)據(jù)、協(xié)同創(chuàng)新,共同推動清潔低碳、安全高效的全球能源體系構(gòu)建。















