2025年1月20日,中國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)成功實(shí)現(xiàn)1億攝氏度高溫下高約束模式等離子體持續(xù)運(yùn)行1066秒,創(chuàng)下“十四五”期間第五項(xiàng)核聚變領(lǐng)域世界紀(jì)錄。此次突破是EAST第五次刷新世界紀(jì)錄。此前四次分別為:2021年5月實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行;2021年12月實(shí)現(xiàn)1056秒長(zhǎng)脈沖高參數(shù)運(yùn)行;2023年4月實(shí)現(xiàn)403秒高約束模式等離子體運(yùn)行。
為沖擊更高參數(shù),2020年起中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所對(duì)EAST進(jìn)行了重大升級(jí)。團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了水冷系統(tǒng)性能至原水平的3至4倍,并提升了加熱、低溫等系統(tǒng)。歸國(guó)科學(xué)家郭斌參與核心攻關(guān),他表示:“所里培養(yǎng)了我,國(guó)家需要時(shí)必須回來(lái)。”2021年5月28日,升級(jí)后的EAST首次創(chuàng)造1.2億攝氏度101秒新紀(jì)錄,將國(guó)際原紀(jì)錄延長(zhǎng)5倍。
高約束模式是核聚變研究的關(guān)鍵突破。該模式下能量約束時(shí)間翻倍,如同“為發(fā)動(dòng)機(jī)加裝渦輪增壓”。2023年4月12日,EAST實(shí)現(xiàn)403秒高約束穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,驗(yàn)證了長(zhǎng)時(shí)間維持高溫等離子體的可行性??蒲腥藛T劉文斌指出,聚變研究需依靠大團(tuán)隊(duì)協(xié)作,“以國(guó)家需求導(dǎo)向取代自由探索”。
“億度千秒”是核聚變發(fā)電的工程化門(mén)檻。2025年1月20日的1066秒突破標(biāo)志著中國(guó)跨過(guò)這一門(mén)檻,從基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向工程實(shí)踐。目前,聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施(CRAFT)預(yù)計(jì)2025年底建成,下一代裝置“緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置”(BEST)也在建設(shè)中,為聚變能商用奠定基礎(chǔ)。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)宋云濤強(qiáng)調(diào),核聚變研究需兼顧速度與耐力。依托國(guó)家持續(xù)投入與裝置升級(jí),“演示聚變發(fā)電”目標(biāo)有望加速實(shí)現(xiàn),最終推動(dòng)聚變商業(yè)電站落地。