三体小说照进现实，中国“人造太阳”再获突破，距核聚变更进一步

刘慈欣的《三体》是一部非常受欢迎的科幻小说，其中涉及了许多与科学相关的概念和设想，如三体问题、智子、降维打击、黑暗森林理论等。其中，最引人注目的是核聚变这一主题。

科幻小说照进现实，中国“人造太阳”多次突破

核聚变是一种利用氢原子核在高温高压下发生融合，释放出巨大能量的过程。这是太阳和恒星发光发热的能源来源，也被认为是人类未来最理想的清洁能源。《三体》中，三体文明利用核聚变技术建造了强大的太空飞船和武器，甚至能够将一个恒星点燃成巨大的火炬。而地球人类则因为受到智子锁定而无法进行高能物理实验，无法突破核聚变技术。

而在现实中，核聚变技术也是人类追求的目标之一，目前，全球有多个核聚变实验项目在进行中。中国作为核聚变领域的重要参与者和贡献者，也自主设计建造了多个托卡马克装置，其中最先进的一个是全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），该装置也被称之为“人造太阳”。关于“人造太阳”，我国已经进行了上万次实验，并且多次取得了重大突破，而在近日，该实验又有好消息传来。

第122254次实验成功，“人造太阳”再次刷新极限

据新华社报道称，12日晚，我国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），再次刷新了人类探索核聚变能源的极限。这台被誉为“人造太阳”的装置，在第122254次实验中，成功地让等离子体以高约束模式稳定地运行了403秒，打破了2017年创下的101秒的世界纪录。这一重大突破，不仅展示了中国在核聚变领域的领先水平，也为未来建造更高效、更可靠的聚变堆，解决人类能源危机，提供了宝贵的物理数据和技术支撑。

中科院人员表示，“高约束模式”是这次实验的核心关键词。高约束模式是指等离子体在强磁场的约束下，能够有效地抑制湍流和输运，从而使得等离子体的温度和密度达到很高的水平。“这样就能够提高聚变反应的速率和功率，为未来设计更高效、更经济的聚变电站，提供了重要的物理依据和技术参考。”

EAST曾取得多项成绩

据了解，EAST是国家重大科技基础设施，也是一台模拟太阳内部核聚变反应的装置，能够产生高温高密度的等离子体，并用强磁场将其约束在真空室内。在过去的十多年里，EAST团队克服了许多技术难题，取得了一批具有国际影响力的创新成果，在核聚变领域展现了中国的创新实力和领先地位。

2021年5月，EAST在稳态高约束模式下，首次实现了1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，打破了以往1亿摄氏度20秒的世界纪录，并将其延长了5倍。这表明EAST已经达到了核聚变反应所需的最低温度条件，并且能够保持较长时间的稳定运行。12月底，EAST又在非感应模式下，实现了电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体运行1056秒，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

这些纪录不仅进一步验证了核聚变能源的可行性，也为未来建造更高效、更可靠的聚变堆，解决人类能源危机，提供了宝贵的物理数据和技术支撑。

下一代“人造太阳”已经开始了

此外，为了继续探索核聚变能源的可行性和经济性，中国正在规划建造下一代“人造太阳”——中国聚变工程实验堆（CFETR）。该装置已经完成了工程设计，在2021年开始建造，预计于2030年代左右完成。CFETR的目标是实现等离子体电流2.5兆安、等离子体温度1亿摄氏度、等离子体约束时间1000秒、聚变功率1千兆瓦、聚变增益10以上，为未来建造世界首个聚变示范堆奠定基础。CFETR将是一个综合性的研究平台，不仅能够进行前沿的物理实验，也能够验证关键的工程技术，为核聚变能源的商用化提供重要的支撑。