《东方时空》聚焦可控核聚变竞逐 中国冲刺人类终极能源

转自：证券日报网

    2025年，是我国“十四五”规划收官年，也是“双碳”目标提出五周年。在此背景下，央视《东方时空》栏目在近日推出十四五重要科技成果“可控核聚变专题”，从国家未来竞争力角度讲述了中国可控核聚变发展进程，并展示了中国“核聚变第一阵营”的多路线探索成果。

携手“种太阳”，中国核聚变产业链已初具雏形

    太阳，亿万年来为地球提供光和热，如果能在地球上模仿出太阳释放能量的方式，是不是就能获得取之不尽的清洁能源了？这一伟大设想正在我国的实验室和大科学装置中逐步成为现实。

    2025年，我国可控核聚变研究不断传来新进展。1月份，我国全超导托卡马克实验装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒；3月份，“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”运行；4月份，新奥“玄龙50U”成为全球首个实现百万安培氢硼等离子体放电、5月份实现秒级1.2T以上磁场条件的球形环装置……

    这些数字背后，需要极为严苛的实验环境和严密的大科学装置，才能保障聚变反应的研究与运行。目前，我国围绕核聚变研究的上下游产业链已初具雏形，涵盖高温超导等上游原材料生产企业、装置设计等中游设备厂商、负责运营和应用的下游科技企业及科研院所等。正是在产业链的协同努力下，“人造太阳”研究进程不断取得新突破。

氘氚+氢硼路线，核聚变第一阵营的多元探索

    当前，我国科研机构和企业正在积极探索多条技术路径，力求在不同技术方向上寻找可能的突破口。可控核聚变技术在我国“核聚变第一阵营”的带领下，正在向更高水平的可控性与稳定性迈进。    

    目前，以中国科学院、中核集团为代表的“国家队”，大多采用“氘氚”路线，即采用氢的同位素氘和氚作为燃料。1952年，世界上第一颗氢弹成功试爆，让人类认识到“氘氚反应”的巨大能量。但氢弹爆炸是不可控的核聚变反应，“氘氚”路线就是要通过一系列技术手段控制核聚变反应，实现能量输出的持续、稳定、可调节。

    同时，新奥集团则从成本、效率和安全等角度出发，提出了新的聚变能研究路线，即“氢硼”路线。新奥能源研究院院长刘敏胜介绍道：“氢就是水里面正常的氢，硼常规的都有，它没有什么稀缺性，价格极其便宜，所以才能导致我产生的聚变的电能够便宜。第二个它的产物只有氦，氦是直接能发电的，它不需要用蒸汽转化，所以它的发电效率能够做到90%以上。”

    氢硼路线目前也面临着一些挑战——将等离子体加热到10亿度甚至更高，经过研判，新奥选择了“阶梯加热”方式。“第一个是用变压器的原理，它能够加热到几百万度。第二个是用类似微波炉的原理，加热到几千万度甚至到亿度。然后中性束用的是高能物理里面加速的原理，它把粒子加速到十几亿甚至上百亿摄氏度，它的原理很简单，我用更高的温度加到等离体里面，温度就上来了”，刘敏胜谈道。    

    “氘氚”“氢硼”等多路线并行，中国“核聚变第一阵营”已经形成了国家队与企业双轨并进的格局，共同推动“人造太阳”实现“中国制造”。

超级工厂+超级设备，产业链协同发力“人造太阳”

    在可控核聚变多路线的共同验证、共同探索过程中，我国可控核聚变领域涌现了一批“超级工厂”与“超级装备”。

    以新奥“玄龙50U”为例，它是一个可控核聚变的“超级装备”。2024年1月份，该装置实现首次等离子体放电；2025年4月份，在国际上首次实现氢硼聚变等离子体100万安培放电；2025年5月份，成为全球首个秒级1.2T以上磁场条件的球形环装置（国际上此前在运行的中大型球形环目前中心磁场均未超过1T），为氢硼聚变所需的高温高密度条件筑牢硬件根基。特别值得一提的是，“玄龙-50U”的微波加热系统、真空室、磁体、诊断设备、探测器等关键组件已实现100%国产化。    

    除了设备迭代，加强人才交流与生态合作也是推进技术升级的有力措施。作为“国际科技合作基地”“海外高层次人才创新创业基地”，新奥不断吸纳创新英才，建成国际化、多元化、梯队化的聚变研发团队；同时，聚合四大洲11个国家70余家顶尖科研机构开展涵盖前沿物理理论探索、程序开发、联合实验、关键部件设计开发等领域深度合作。

    对于聚变能源的技术探索，自上世纪五六十年代就已兴起，但“终极能源究竟何时才能造福人类”至今是人们关注的话题。相信随着中国核聚变产业链的日趋完善，将加速产业间生态合作、吸纳更多科技人才。可控核聚变或将如蒸汽机诞生一般，推动中国速度引领新一轮技术革命。

    （CIS）