很多人听过可控核聚变,却很少了解氢硼聚变这条终极能源赛道。近期,新奥集团官宣重磅成果:玄龙 - 50U 球形环装置成功实现氢硼聚变反应。这是全球商业化聚变企业,首次在自有装置上完成氢硼聚变反应;同时也是国内磁约束装置首次实现氢硼这类清洁无中子聚变反应。在前沿聚变赛道,中国拿下一块意义重大的里程碑。
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玄龙-50U装置全景
不少人会疑惑,聚变路线众多,为什么氢硼聚变被看作商业化潜力极强的方向?主流氘氚聚变会产生大量高能中子,持续侵蚀装置内壁,辐射防护压力大。而氢硼聚变反应产物只有氦粒子,几乎不存在中子辐射,安全性优势显著。硼在地壳储量充足,获取成本低,理论上还可以直接把聚变粒子动能转化为电能,省去庞大蒸汽发电系统。但高收益对应超高门槛,氢硼聚变需要更高等离子体温度,实现难度远高于氘氚聚变,长久以来大多停留在理论探索阶段。
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氢硼聚变α粒子探测信号
本次实验,新奥聚变团队依靠高能中性束注入搭配射频波协同加热技术,提升快质子占比,实现每秒超 1 亿次氢硼聚变反应。探测器捕捉到清晰且可重复的氦粒子信号,直接证实聚变反应真实发生。来自全球多国科研院所的十余位聚变专家完成专题论证,确认本次实验数据可靠,验证球形环路线开展氢硼聚变的可行性,为全球磁约束氢硼研究提供全新实践样本,标志我国氢硼聚变正式迈入燃烧等离子体相关实验阶段。
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实验控制大厅
玄龙 - 50U 的成功不是一蹴而就。新奥自 2017 年布局聚变研发,先后打造玄龙 - 50、玄龙 - 50U 两代球形环装置。玄龙 - 50U 完成升级后,前期已经攻克百万安培等离子体放电、强磁场、亿度等离子体等高参数运行难题。作为国内主攻商用聚变的民营企业,新奥从项目立项之初就锚定商业化落地,整套技术规划都面向未来发电堆的工程需求。
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可控核聚变,一直被称作人类能源的终极梦想。长久以来大众熟知的聚变研究,大多集中在氘氚路线。这次玄龙 - 50U 的突破,证明氢硼这条更安全清洁的路线不再只是理论构想,中国走出一条差异化聚变探索道路。我们也要理性看待:成功触发聚变反应不等于可以并网发电,从当前实验室阶段,到建成示范堆、稳定对外供电,中间还有漫长工程难关需要逐一攻克。
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α粒子能谱图
但这一步突破,意义深远。一旦氢硼聚变最终商用落地,人类将拥有近乎无限、零碳排放、燃料易得的清洁能源,降低对化石能源的依赖,重塑全球能源格局。国内科研团队持续攻坚,在未来能源赛道不断向前,一场关乎人类未来的能源革命,已经拉开序幕。
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