法国的聚变反应堆创22分钟等离子体反应时间的世界纪录

法国在核聚变能的竞争中取得了重大飞跃，创造了等离子体持续时间的新世界纪录。2025年2月12日，法国替代能源和原子能委员会（CEA）的科学家们在WEST 托卡马克反应堆内成功地维持了1,337 秒的等离子体反应，持续时间超过 22 分钟。它展示了长时间控制聚变反应的能力不断增强，这是使聚变能成为实用能源的关键一步。

是什么让这种破纪录的 Plasma 与众不同？

WEST（稳态托卡马克的 W 环境）位于法国南部的 CEA Cadarache 站点，是一个尖端的研究设施，旨在探索可持续聚变能的必要条件。

在这项实验中，WEST 内部的等离子体达到了5000 万摄氏度的温度，足以维持核聚变。该团队还证实，反应堆面向等离子体的组件保持稳定，证明材料可以承受长时间暴露在极端高温和辐射。

根据 CEA 基础研究主任Anne-Isabelle Etienvre的说法，这一里程碑是技术向前迈出的重大一步。

“WEST 通过注入 2 MW 的加热功率将氢等离子体维持 20 分钟以上，实现了一个新的关键技术里程碑。实验将继续进行，功率增加。这一出色的结果使 WEST 和法国社区能够引领 ITER 的未来使用“，CEA 基础研究主任 Anne-Isabelle Etienvre 评论道。

核聚变是清洁能源的未来

核聚变通常被描述为清洁能源的“圣杯”。与核裂变不同，核裂变通过分裂原子为当今的反应堆提供动力，而聚变通过聚变氢同位素产生能量，产生氦气和大量热量。

聚变的潜在好处是巨大的。聚变能提供几乎无穷无尽的能源，因为其燃料来自氢，资源丰富且广泛可用。与化石燃料不同，聚变不会产生温室气体排放，使其成为大规模能源生产的环保解决方案。此外，与传统的核裂变不同，聚变产生的放射性废物几乎为零，因为它不会产生长寿命的放射性副产物。

然而，主要挑战始终是将等离子体维持足够长的时间，以便能源生产能够持续进行。等离子体是发生聚变反应的过热气体，必须被限制在托卡马克反应器内的强磁场内。如果等离子体变得不稳定，反应就会停止。

WEST 最近的成就使科学家们更接近解决这一挑战，为聚变在不久的将来成为一种实用的能源提供了新的希望。

West 与其他 Fusion 项目相比如何？

WEST 是国际核聚变发展努力的一部分，此外还有 ITER、EAST、JT-60SA 和 KSTAR 等重大项目。ITER 位于法国，是世界上最大的聚变实验，将于 2030 年代开始运行。

在日本，JT-60SA 正在测试最终可能用于商业聚变发电厂的新型反应堆设计。韩国的 KSTAR 项目在长期维持高温等离子体方面也取得了长足的进步。

这些项目正在共同开发商业聚变反应堆所需的技术，WEST 的最新发现为 ITER 的未来运营提供了有价值的数据。通过证明可以实现长时间的等离子体反应，WEST 正在帮助改进未来全面聚变发电厂所需的工程和材料。

聚变能的下一步是什么？

虽然 WEST 本身不会成为商业发电厂，但它的成功为未来的反应堆奠定了基础，这些反应堆可以用聚变能为整个城市供电。下一阶段的研究将侧重于进一步延长血浆持续时间，最终实现数小时的持续反应。

提高加热功率以达到接近1 亿摄氏度的更高温度也将是一个优先事项。此外，科学家们将继续测试新材料，以确保反应堆组件能够承受长时间的聚变条件而不会降解。

尽管取得了这些进步，但聚变能距离大规模商业应用还有多年时间。科学家必须克服关键挑战，包括实现净能量增益，这意味着反应堆产生的能量必须超过其消耗的能量。目前，还没有聚变反应堆完全成功达到这一里程碑，但 WEST 的最新实验使这一目标更近了一步。