2025年1月,我国全超导托卡马克核聚变实验装置EAST烧出了1亿摄氏度、持续1066秒的世界纪录。中核集团相关人士表示,这一成绩让全世界都认真看待中国科学家在核聚变领域的工作。下一代装置BEST已经在建,目标2030年演示发电、2040年商用。
所谓“人造太阳”,是模仿太阳内部的反应机制,将氢原子核聚合为氦原子核并释放巨大能量。其主要燃料之一氘可从海水中提取,资源丰富;运行过程不排放二氧化碳,也不会像传统核裂变发电那样产生大量放射性废物。要实现聚变,须同时满足极高温、必要密度与足够能量约束时间三个严苛条件。
中国工程院院士李建刚比喻说,这就像让一根火柴持续燃烧,既要有温度点燃,又要有燃料维持,还得把火焰关在笼子里不让它熄灭。磁约束正是用磁场编织无形的“笼子”,是当前最主流的技术路线。专家表示,从实验室技术突破到稳态商业运行,仍需长期攻关,但每一次装置纪录的刷新,都让人类离可控聚变能源更近一步。
延伸阅读:实现聚变,需要同时满足极高温度、足够密度和足够的能量约束时间。这三者相互制约,提升其一往往影响其余。磁约束通过强磁场把高温等离子体约束在“笼子”里,从而争取足够的约束时间。每一次装置纪录的刷新,都是在逼近这三个条件的平衡点。


