中国人造太阳突破亿度千秒，标志核聚变研究新里程碑，中国人造太阳是核聚变还是核裂变

# 华夏“人工太阳”入度再次迎来修正 ## 聚变新进展 1月20日，位于安徽合肥的齐超导托卡马克核聚变（EAST）实验装置成功实现超亿元度、1066秒的长脉冲高性能等离子体运行，创下了托卡马克装置稳态高性能运行的新全国记录。这一创新性的成果不仅攻克了千秒量级的技术瓶颈，同时相比于EAST于2023年4月创下的403秒记录，延长了约1.5倍的时间。 ## 人工太阳的机遇 “聚变反应达到千秒量级才能自我维持，超过‘亿度千秒’标志着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需的条件。”中国科学院合肥物质科学研究院副院长及等离子体物理研究所所长宋云涛表示。从原理科学到工程实践的重大突破，这一进展对人类加速实现聚变发电具有重要意义。 ## 聚变的基础知识 核聚变是通过将轻原子核结合成较重原子核并释放出大量能量的过程。由于聚变原料资源相对充足且无污染排放，因此可控核聚变一直被视为解决人类能源问题的重要未来选择，被称为“终极能源”。在学术界，聚变反应的效率主要由三大指标（等离子体温度、密度和能量积）来衡量，当这些数值达到10的22次方时，聚变反应的输入功率才会大于为启动这一反应所需的输出功率，达到点燃条件（Q=1），而Q值达到10则是商业化条件的前提。 ## 技术挑战与解决方案 在地球上，由于难以复制太阳内部的高压环境，聚变装置需要将等离子体温度提高到超过1亿摄氏度，并且使高温等离子体保持一定时间才有可能实现聚变。在各种核聚变技术路径中，托卡马克被誉为“人工太阳”，其核心是一个环形的真空室，表面缠绕着线圈，形成强大的螺旋形磁场。当电流通过时，强大的磁场可以将内部的等离子体加热至非常高的温度。 “根据聚变三因素，1亿摄氏度和千秒是实现聚变的基本条件，但这还不是充分条件。”一位聚变行业的专家表示，未来核聚变的商业化运转需要长时间稳定运行，而EAST的这一长时间运行测试具备重要意义。 ## 实验验证与实施 EAST实验的最新进展，不仅检验了各系统的稳定性，还对加热系统的稳定性、上下游系统的精确性以及诊断系统的准确性进行了验证，解决了等离子体物理集成、壁材料排热等前沿问题。这一装置代表了中国新一代可控核聚变研究设备，也是全球首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置，是国际上重要的核聚变研究实验平台之一。 EAST由中国科学院合肥物质科学研究院自主研发，于2006年9月28日建成，首次等离子体放电成功至今已成功实现等离子体运行超过15万次。2021年5月，EAST成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。去年12月，该装置又将电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体保持了1056秒。 ## 百亿度千秒的意义 EAST的最新突破再次迫近工程可行性的验证。但专家强调，这并不意味着核聚变的商业化即将到来。中国贸易核聚变公司陕西星环聚能科技有限公司创始人兼CEO于锐此前表示，核聚变的商业化包含三个阶段：首先是科学的可行性，其次是工程的可行性，最后是经济的可行性。 在过去两年内，中国国家团队及商业团队在“人工太阳”领域不断取得突破。2022年10月，中国新一代“人工太阳”（HL-2M）成功实现等离子体电流突破100万安培（1兆安），标志着中国在可控核聚变领域迈出了重要一步。目前，中国聚变工程实验堆（CFETR）已完成工程设计，预计到2035年将建设完成聚变工程试验堆。 2024年6月，能量奇点动力科技（上海）有限公司计划研发的洪荒70装置成功实现等离子体放电。这是全球首台全高温超导托卡马克装置，也是全球首台由商业公司研发建造的超导托卡马克装置。 ## 小结 总的来说，华夏在可控核聚变研究领域取得了巨大的进步，EAST装置的“亿度千秒”记录的实现不仅显示了聚变能作为一种可行的未来能源方向，也是对整个聚变研究社区的激励。随着技术的不断发展和试验的深入，未来的核聚变商业化运转将会是人类能源重大转型的重要一步。