在上海臨港的實驗廠房內(nèi),一臺形似“甜甜圈”的銀色裝置正吸引著全球目光——全球首臺全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置“洪荒70”成功實現(xiàn)1337秒穩(wěn)態(tài)長脈沖運行,刷新了商業(yè)核聚變領(lǐng)域的世界紀錄。這一突破標志著我國在可控核聚變技術(shù)上邁出關(guān)鍵一步,為探索“終極能源”的中國方案提供了重要支撐。
核聚變被稱為“人造太陽”,其原理模擬太陽內(nèi)部的能量釋放過程:通過氫同位素聚變產(chǎn)生近乎無限的清潔能源。然而,太陽依靠1500萬度的高溫和巨大引力約束等離子體,而地球需將燃料加熱至1億度以上,遠超現(xiàn)有材料的耐受極限。科研團隊通過創(chuàng)新設(shè)計,利用環(huán)形真空室外的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生強大螺旋磁場,將高溫等離子體“懸浮”在真空環(huán)境中,避免與容器壁接觸,從而解決了這一技術(shù)難題。
與傳統(tǒng)托卡馬克裝置不同,“洪荒70”采用高溫超導(dǎo)材料構(gòu)建磁場系統(tǒng)。這類材料在臨界溫度下電阻為零,能夠持續(xù)產(chǎn)生強磁場而無需消耗大量能源,同時顯著縮小了裝置體積并降低建造成本。自2024年6月首次放電以來,該裝置已實現(xiàn)多項技術(shù)突破,其核心部件國產(chǎn)化率超過96%,完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。
要控制上億度的高溫等離子體,僅靠硬件創(chuàng)新遠不夠。研發(fā)團隊為“洪荒70”配備了人工智能控制系統(tǒng),可實時監(jiān)測等離子體的溫度、密度和位置,并在毫秒級時間內(nèi)調(diào)整磁場參數(shù)。這一“智能大腦”將傳統(tǒng)核聚變實驗的“試錯模式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬珳收{(diào)控”,大幅提升了實驗效率和穩(wěn)定性。目前,科研人員正對實驗數(shù)據(jù)進行深入分析,并對部分部件進行維護,為下一階段實驗做準備。
可控核聚變技術(shù)的突破,不僅為清潔能源開發(fā)開辟了新路徑,更推動了能源結(jié)構(gòu)的深層變革。隨著“十五五”規(guī)劃的推進,我國在前沿能源領(lǐng)域的探索正從實驗室走向工程化應(yīng)用,為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻中國智慧。















