摘要：1.17亿度！中国最大最先进核聚变装置已接近“点火”门槛！
1.17亿摄氏度！中国最大、最先进的“人造太阳”——环流三号（HL-3）托卡马克装置，已成功实现一项巨大成就：其等离子体离子温度首次突破1亿摄氏度大关（10.1 keV），能量“保温”效率已接近点燃核聚变反应堆的门槛！
这一重大突破的意义，远不止是刷新一个温度数字。它标志着中国在磁约束核聚变领域，已经掌握了模拟未来聚变堆“燃烧”状态下的关键物理机制。该成果由位于成都的核工业西南物理研究院（SWIP）团队在中国核工业集团（CNNC）的主导下取得，在全球聚变能研究领域投下了一颗重磅炸弹。
你要在地球上造一个太阳。你该怎么做？首先，你需要一个“瓶子”，一个能装下1亿度高温等离子体（物质的第四态）的瓶子。但地球上没有任何材料能承受这种温度。于是，科学家们想出了一个绝妙的主意：用磁场造一个无形的“甜甜圈”形瓶子。这就是“托卡马克”装置。环流三号（HL-3）就是中国目前最强、最灵活的那个“瓶子”。
但问题来了。把东西加热到1亿度很难，但更难的是让它保持高温，因为热量总是想跑掉的。而HL-3的成就，牛就牛在它加热的“姿势”很特别。
报道称，这是在一种“特殊操作模式”下实现的：等离子体中的“离子”温度，被加热到“电子”温度的两倍。
这听起来有点反直觉，但它恰恰是走向聚变的关键一步！在未来的聚变发电站里，当氘和氚“燃烧”时，产生的新阿尔法粒子（就是氦原子核）主要就是给“离子”加热的。所以，HL-3等于完美预演了未来聚变堆芯的“自持燃烧”状态。它证明，我们不仅能生火，还能控制火是怎么烧的。
那么，环流三号是如何做到这种牛逼控火的呢？答案是两手抓，两手都要硬。
第一手是“猛火”——中性粒子束注入（NBI）系统。你可以把它想象成一个“原子炮”，以高达5兆瓦（500万瓦）的功率，将高能原子束轰入等离子体中，精准地把能量传递给离子，实现“偏心”加热。
第二手是“神功”——磁场“乾坤大挪移”。光加热不行，还得“保温”。工程师们使用了一种特殊的磁场配置，即“磁场线的位移”，在等离子体内部形成了热量损失急剧减少的区域。这就是传说中的“输运垒”。
这还不是最牛的。HL-3还一口气造出了两个“保温层”：一个在内部，一个在外部。就像穿上了一件“贴身保暖内衣”，外面又套了一件“防风冲锋衣”。这就是“双输运垒”模式，能量想跑都难！
如果说“双保温层”已经让你震惊，那接下来的数据才是真正的“凡尔赛”。
报道中还提到一个惊人的细节：即使当等离子体进入一个更平静的“L模”（低约束模式）状态时，其离子温度仍然被保持在了9.4 keV——这依然约等于1亿摄氏度！
这是什么概念？L模就像是“保温”效果较差的默认状态。全世界的托卡马克都在追求进入“H模”（高约束模式），也就是打开“外部冲锋衣”的模式。但H模天生“脾气”不好，容易发生一种叫“边缘局域模”（ELMs）的剧烈能量喷发，从而损伤反应堆。
而HL-3的这个9.4 keV数据，等于是在炫技：我光靠“贴身内衣”（内部输运垒），就能保持1亿度高温。这意味着它可能找到了一条绕开H模不稳定性、实现高性能稳定运行的康庄大道。这简直就是给未来的聚变电站上了一份梦寐以求的“双保险”。
当然，通往“终极能源”的道路上还有两大拦路虎：如何高效排出多余的热量，以及如何长期保持稳定。HL-3的下一步，就是解决这个“排热”问题。
它将测试两种全新的“排气管”——“雪花”偏滤器和“三脚架”偏滤器。它们是HL-3真正的核心使命之一，旨在驯服聚变能的“热浪”，保护反应堆安全。
顺便一提，科学家们为了更精细地操控这个庞然大物，甚至给它配上了一个“数字孪生”系统，代号“超级眼”。从2024年11月开始，这个系统就在实时监控反应堆真空室的“烘烤”过程，确保这个“甜甜圈”瓶子在点火前处于完美状态。
环流三号的1亿度，不是一个终点，而是一个高能物理实验的起点。它不是在比拼谁的“火”烧得更旺，而是在探索谁能把“火”控得更稳、更久、更接近实用。
从“双保温层”到“L模超高温”，HL-3正在用硬核实力，为全球的ITER计划和中国自己的聚变工程试验堆（CFETR）披荆斩棘。那个传说中永远再等20年的终极能源梦想，可能正变得前所未有的清晰。
参考文献：
neimagazine.com. HL-3 tokamak sets plasma record - Nuclear Engineering International
swip.ac.cn. [HL-3]Brief introduction
globaltimes.cn. China's latest artificial sun launches new round of physical experiments, incorporating 'super eye' for the first time
swip.ac.cn. China's latest artificial sun launches new round of physical experiments, incorporating 'super eye' for the first time
the-innovation.org. China’s HL-3 tokamak achieves H-mode operation with 1 MA plasma current
来源：徐德文科学频道
