1066秒！中国"人造太阳"打破纪录，离点亮第一盏灯还有多远？

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中新社记者走进中国多家核聚变研究院所和企业，大家最关心的两个问题来了：“人造太阳”的第一盏灯到底什么时候能点亮？距离它商业化应用，我们还需要等几年？其实，答案可能比我们想象中要近。

技术难关正在被逐个攻破

想让核聚变持续发生，难度到底有多大？用“磁场笼子”把上亿度的等离子体“关”起来，光听着就像天方夜谭。但中国科学家不仅做到了，还在不断延长这个“关押”时间。

在四川的中国核聚变博物馆里，“中国环流三号”的中心柱静静陈列着。这个最重的单体部件，可是承担着国内规模最大核聚变装置的核心使命。

今年5月，这台装置一下子实现了三个关键指标：等离子体电流达到100万安培，离子温度突破1亿摄氏度，还能在高约束模式下稳定运行。更重要的是，聚变三乘积达到了10的20次方量级，这个数字直接创下了中国聚变装置运行的新纪录。

这里要解释下，聚变三乘积到底是什么？说白了，就是等离子体的密度、温度，再乘以它被约束住的时间。只有这个数值够高，聚变反应才能进入“自持燃烧”状态。反应自己产生的能量，就够维持后续反应了，不用再靠外部一直加热。这一步特别关键，是聚变从实验室真正往发电站迈进的核心门槛。

在河北廊坊的新奥能源研究院，还有条不一样的技术路线，“玄龙-50U”装置。它是个球形环结构，中间藏着个特殊“燃烧炉”，用的是氢硼燃料。今年4月，这台装置还创下了纪录，实现了国际上首次百万安培氢硼等离子体放电。

氢硼聚变的优势很突出，它反应不会产生中子，这就意味着几乎没有放射性污染，而且氢和硼的来源都很丰富。虽然它需要的温度更高，得达到太阳核心温度的200倍，但一旦突破这个难关，商业化的前景会更广阔。

工程难题正在被逐一解决

核聚变能产生巨大的能量，但怎么把这些能量安全又高效地导出来，再转化成电能？

10月中旬，核工业西南物理研究院传来好消息，他们搞定了一套研究聚变能量导出的“硬核装备”，专门测液态金属和氦气的热工性能。这套系统本事不小：液态金属台架能扛住4特斯拉强磁场和550℃高温，参数跟真实聚变堆芯看齐；氦气台架更猛，12兆帕高压加500℃宽温域都能稳定干活，妥妥的工程级实力。

更让人提气的是，三项关键设备都实现了国产化创新。自主研发的电磁轴承氦气主风机，转子是“悬空”运行的，一点磨损都没有。还集成了高效又紧凑的印刷电路板式换热器。关键阀门用了金属波纹管密封技术，系统漏率低到几乎可以忽略。聚变从原材料到产品，我们自己能全链条供应，再也不用依赖外部了。

材料问题也特别关键，上亿度的高温能让绝大多数材料瞬间融化。托卡马克靠磁场让等离子体悬浮，不接触容器壁，但第一壁材料还是得承受极端热负荷和高能粒子轰击。

真空室用双层耐辐照不锈钢，中间抽真空当保温层，外层还加了冷屏。这样既能阻止内部上亿度高温的能量往外跑，又能帮外部磁体线圈维持零下269摄氏度的低温，好触发超导效应。

在安徽合肥，BEST紧凑型聚变能实验装置的建设也在提速。今年10月，重达400余吨的杜瓦底座成功安装就位，落位位置偏差控制在2毫米以内。这个底座将承载总重约6700吨的主机，是整个装置的基础。BEST预计两年后建成，将在全球范围内首次实现聚变能发电演示。到2030年，有望通过核聚变点亮第一盏灯。

中国正在改写聚变版图

回头看中国核聚变研究的历史，起步不算早。上世纪60年代，四川乐山成立了585所，专门研制“环流”系列常规导体托卡马克装置。到了80年代初，等离子体所拿到苏联T-7装置的核心部件，把它改造升级成了HT-7。进入21世纪，HT-7装置的放电脉宽做到了400秒，还刷新了当时的世界纪录。

真正的跨越，是在EAST装置建成之后。2006年投入运行以来，这台全球首个全超导托卡马克装置，累计完成了超过15万次等离子体运行实验。从60秒到100秒，再到400秒，直到今年1月的1066秒，每一次突破，都代表着我们技术能力的提升。

在国际合作中，中国的表现也很抢眼。作为ITER计划的七方成员之一，中国承担了近75%分配给我们的研发任务。今年，我们如期交付了多个大型装备部件，还提前完成了两项核心设备的安装任务。

随着民营企业的加入，也让中国聚变研发有了新格局。新奥集团2018年开始布局聚变技术，2022年确定了球形环氢硼聚变路线。短短几年时间，就从没有一个聚变技术人员，发展到组建起近300人的研发团队，建成了“玄龙-50”，后来又升级成“玄龙-50U”，现在整体参数国际领先的“和龙”装置也在建设中。

聚变能被喊成“终极能源”，不是没有道理的。从一升海水里提取的氘，聚变释放的能量能顶300升汽油烧，燃料几乎取之不尽，反应时又干净安全，还不会产生高放射性核废料，简直是能源里的理想型。

不过难度大到国际上都传“聚变永远还有50年”。现在，中国科学家们正用实际行动打破这个“魔咒”，“人造太阳”的光芒离我们越来越近，这束光，会不会比我们所有人期待的，还要更早照亮生活呢？