摘要:不久前,中国科学团队研制的聚变堆八分之一真空室及总体安装系统通过专家组测试与验收,系统研制水平及运行能力达到国际先进水平,中国核聚变技术水平再次引起热议。“人造太阳”——核聚变能源是利用轻元素的核聚变反应释放能量的能源形式。由于单位燃料聚变反应释放能量巨大,聚
据环球时报报道,不久前,中国科学团队研制的聚变堆八分之一真空室及总体安装系统通过专家组测试与验收,系统研制水平及运行能力达到国际先进水平,中国核聚变技术水平再次引起热议。“人造太阳”——核聚变能源是利用轻元素的核聚变反应释放能量的能源形式。由于单位燃料聚变反应释放能量巨大,聚变资源储量丰富,主要产物清洁安全,可控核聚变一直被科学界视为未来解决人类能源困境的一个清洁、安全、丰富的长久出路。
1月20日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越,对人类加快实现聚变发电具有重要意义。EAST形如“巨罐”,汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一体,近百万个零部件协同工作,拥有专利近2000项。
根据国家战略规划,中国核聚变发展实施"三步走"路径:2025年启动CFETR(中国聚变工程实验堆)建设,2035年完成工程验证,2050年前建成商业示范电站。当前,合肥正加速布局聚变产业集群,瑶海区2025年首批90亿重大项目投资中,包含智能机器人产业园与低空经济基地,为聚变技术产业化提供配套支撑。技术突破与产业协同并进。全球首台超导直线等离子体装置在合肥投用,其3特斯拉磁场强度与1000秒放电能力,可模拟聚变堆极端环境。
位于合肥“夸父”园区的真空室主体平台,形似高20米的巨型橘瓣,采用D型截面双层壳体设计,壳体由50毫米超低碳不锈钢打造,重达295吨。其精密结构需承受上亿度等离子体运行,为超导磁体提供安全屏障,焊接精度、磁导率等指标均达苛刻要求。未来,8个这样的真空室将组合成完整环形结构,成为下一代“人造太阳”的核心燃烧室。从“跟跑”到“并跑”,中国“人造太阳”的每一次技术跃升,都在重塑全球能源版图。
展望未来,随着聚变堆主机关键系统19项子系统的陆续验收,中国已形成从基础研究到工程应用的完整技术链条。中国计划与ITER(国际热核聚变实验堆)项目深度联动,推动全球核聚变技术共享与标准制定。该系统的成功标志着中国在聚变堆工程技术领域进入国际第一梯队,为能源自主战略提供关键支撑。这是中国科技工作者对全球能源危机的创新回应,彰显“大国重器”的硬核实力。
能量奇点公司首席科学家李哲说:“现在磁体成本还能再砍50%,下一步要解决批量生产问题。”国际能源署最新报告显示,如果中国这项技术成熟,全球可能提前10年用上核聚变发电,化石能源消耗至少减三成。小知识:21.7特斯拉的磁场能瞬间吸走2公里外的铁锅,不过科学家用特殊结构锁住了磁力。目前核电站用的磁体连5特斯拉都不到,这次突破相当于给能源技术换了火箭发动机。
可控核聚变研究无论成本、科学与工程艰巨程度、解决问题的时间跨度都不应低估。可控核聚变当前主要科学与工程挑战有诸如等离子体稳态燃烧、高温耐辐照材料、氚增殖与自持循环等,短期内商业化前景存在相当大不确定性。而我国近期聚变新突破集中“爆发”,显示出高端人才资源、工业基础储备、供应链能力、统筹合力集智等诸多优势,有望在未来一段时间成为国际可控核聚变的引领和中坚,给广大发展中国家及国际社会带来福祉,彰显中国高技术发展方向。
来源:新叶健谈