中国打破核聚变50年魔咒，EAST创密度新纪录

哈喽，大家好，今天小墨这篇评论，主要来分析中国EAST突破核聚变密度极限的意义，拆解人造太阳商业化的前路与挑战。

核聚变领域一个困扰全球科学家近半个世纪的魔咒，被中国科学家打破了。合肥科学岛上的EAST装置成功将等离子体密度推至格林沃尔德极限的1.3倍至1.65倍，这个曾被视为不可逾越的密度天花板，就此成为历史。

这一突破不仅登上了《科学进展》期刊，更让国际学界重新审视核聚变的商业化路径。法国聚变物理学家杰罗尼莫奥拉亚直言，这些结果非常有前景，值得在其他托卡马克装置中探索。

格林沃尔德极限自1988年提出后，就成为托卡马克装置的设计铁律。一旦等离子体密度超过这个阈值，就会引发剧烈不稳定性，最终导致反应堆停机。想要实现核聚变能量净增益，就必须兼顾密度、温度和约束时间这三个关键要素。

EAST团队的突破并非偶然，而是基于2021年的理论预测，通过两项关键技术实现了突破。一是高功率微波加热技术，用电子回旋共振加热的方式高效提升初始燃料温度，减少了内壁金属原子脱落混入等离子体的数量。

二是预充气技术，向腔室注入大量中性气体，既提供了更多燃料，又冷却了壁面区域，进一步降低杂质产生。

对比来看，美国DIII-D托卡马克在2024年5月曾将密度提升到极限的120%，但仅维持2.2秒。EAST不仅提升幅度更大，更实现了高密度等离子体的长时间稳定运行。

据人民日报2026年1月5日报道，参与此次实验的中科院等离子体物理研究所团队，为解决高密度下的稳定性问题，连续攻关近两年，期间调整了上百次实验参数，最终通过精准控制微波加热功率和预充气时机，才实现了这一历史性突破。

核聚变商业化已进入全球竞速阶段。美国能源部2025年10月发布路线图，计划2030年代中期实现商业化部署。全球45家聚变公司中，有35家预计在2030至2035年间运营试点工厂。

中国在这场竞赛中已占据第一梯队位置。除了EAST的突破，合肥2025年启动的BEST装置建设，计划2027年底建成，力争2030年实现全球首次聚变能发电演示，比国际热核聚变实验堆ITER的时间表提前近十年。成都的中国环流三号装置，2025年也独立达成原子核温度1.17亿摄氏度与电子温度1.6亿摄氏度的双高温突破。

国际合作项目ITER的全功率运行时间已从2035年推迟到2039年，这为中国提供了赶超机会。据新华社2026年1月6日报道，合肥未来大科学城已聚集了20多家聚变相关企业，形成了从核心装置研发到配套材料生产的完整产业链。其中一家专注于聚变第一壁材料的企业，已与中科院合作完成了多次材料测试，为下一代装置建设提供了关键支撑。

突破格林沃尔德极限的意义重大，更高密度下的稳定等离子体，能让未来反应堆体积更小、成本更低，同时输出更多能量。这为下一代燃烧等离子体聚变设施提供了可扩展的技术路径，而燃烧等离子体正是实现能量净输出的关键。

商业化之路仍面临多重挑战。当前EAST使用的氢或氘燃料，未来需替换为氚氘混合燃料，氚的放射性和稀缺性，让自持循环成为一大难题。

材料方面，面向等离子体的第一壁需承受极高热流和中子辐射，中核集团核工业西南物理研究院2025年在液态金属壁技术上的进展，为解决这一问题提供了新思路。

能量导出环节同样关键，聚变反应释放的能量需通过包层系统转换为热能，再驱动汽轮机发电，包层材料既要高效吸能又要实现氚增殖。据科技日报2026年1月8日报道，中科院核能安全技术研究所团队，已完成新型包层结构的初步设计，正在进行相关性能测试。

EAST突破格林沃尔德极限，是中国核聚变研究的重要里程碑。随着技术持续迭代和产业集群成型，人造太阳的商业化曙光正逐步显现。全球科学界携手攻关下，这一终极清洁能源终将照亮人类未来。