外交部毛寧向世界分享中國“人造太陽” 引領(lǐng)未來能源革命(3)

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2025-10-28 15:41:24 上游新聞

盡管核聚變前景誘人，但在地球上點(diǎn)燃并控制一顆“人造太陽”絕非易事。首要難題是創(chuàng)造出聚變所需的嚴(yán)苛環(huán)境。理論上，氘氚等離子體需加熱至超1億℃，約為太陽核心溫度的6-7倍，才能克服原子核間的庫倫排斥力，使其發(fā)生持續(xù)聚變。此溫度下物質(zhì)完全電離為第四態(tài)等離子體，任何實(shí)體容器均會汽化，必須采用非接觸式約束技術(shù)。數(shù)十年來，國際上探索了眾多核聚變路線。目前，在地球上，實(shí)現(xiàn)可控核聚變主要有磁約束核聚變、激光慣性約束核聚變兩種方式。激光慣性約束核聚變可以采用激光作為驅(qū)動器壓縮氘氚燃料靶丸，在高密度燃料等離子體的慣性約束時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)核聚變點(diǎn)火燃燒。采用強(qiáng)磁場約束等離子體的方法把核聚變反應(yīng)物質(zhì)控制在“磁籠子”里面，就是磁約束核聚變。

當(dāng)前，世界上建成并運(yùn)行了超過50個不同規(guī)模的托卡馬克裝置，幾個大型托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置已能短暫實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)所需的嚴(yán)苛條件，但如何進(jìn)一步提高聚變功率增益、改善等離子體的約束性能和穩(wěn)定性，維持長時間燃燒并獲得凈能量輸出，仍是巨大的科學(xué)和工程考驗(yàn)。此外，材料和工程技術(shù)方面的挑戰(zhàn)同樣艱巨。找到耐超高溫和強(qiáng)中子輻射的結(jié)構(gòu)材料，研制出性能卓越穩(wěn)定運(yùn)行的超導(dǎo)磁體和低溫系統(tǒng)；開發(fā)實(shí)時監(jiān)測等離子體狀態(tài)并實(shí)施等離子體放電瞬態(tài)事件快速反饋控制的診斷與控制系統(tǒng)，這些都需要跨學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新。

近日，2025可控核聚變未來產(chǎn)業(yè)大會在上海交通大學(xué)舉行，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院—教育部新型激光聚變方案聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)李政道研究所所長張杰在題為《激光聚變點(diǎn)亮未來》的主題演講中提到，中國的能量增益會比美國計(jì)劃的能量增益高3倍，重復(fù)頻率是美國的5倍。此外，環(huán)球時報(bào)援引美國消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道文章稱，在人工智能用電需求飆升之際，美國在核聚變領(lǐng)域落后于中國。中國于21世紀(jì)初加入核聚變競賽，比美國晚大約50年。全球近40個國家推進(jìn)聚變計(jì)劃，處于運(yùn)行、在建或規(guī)劃中的聚變裝置超160座，私人投資總額已突破100億美元。

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(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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