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9月28日,位于合肥科学岛的全超导托卡马克核聚变实验装置(东方超环EAST)迎来建成运行20周年。2025年1月,它把1亿度的等离子体稳稳保持了1066秒,刷新人类长脉冲高约束运行的世界纪录。
这意味着我们在实验装置上,第一次摸到了未来聚变堆高效稳态运行的门槛。
从3秒到1066秒,二十年怎么走过来的
2006年9月28日,EAST首次成功放电,只维持了接近3秒、200千安的电流。此后它一步步把高约束模运行时间拉长:2012年30秒、2016年60秒、2017年101秒、2023年403秒,直到2025年的1066秒。
20年里,这台装置累计开展等离子体实验超过16万次,先后拿下核心技术200多项、专利2000余项。
它不是一个简单机器,而是拥有20多个子系统、近百万个零部件的大科学工程,零件数量相当于5架民航客机。从跟跑、并跑到部分领跑,EAST的成长轨迹,正是中国磁约束核聚变研究的缩影。
给ITER打样,中国超导磁体领先一截
EAST的运行数据,一直为国际热核聚变实验堆(ITER)等世界大科学计划提供关键支撑和“打样”。2026年6月,合肥的聚变堆主机关键系统(CRAFT)完成了全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。
这台磁体长21米、重582吨,储能120吉焦,约为ITER同型磁体的3倍,从材料到工艺100%国产化。
依托大科学装置,合肥已集聚约70家聚变产业链企业,覆盖超导材料、装备制造到电站设计运行。过去长期依赖进口的高端科学仪器,正在一批批实现自主供给。
BEST接棒,瞄准2030年点亮聚变发电
接棒的下一代装置是紧凑型聚变能实验装置(BEST),2025年5月提前两个月启动总装。按规划,它力争2027年底基本建成,2030年前后演示聚变发电,目标功率区间20至200兆瓦。
外交部发言人毛宁曾表示,它有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。
更长远的CFEDR聚变工程示范堆,预计2030年动工、2035年建成、2040年前后示范发电。从EAST到BEST再到CFEDR,合肥正在形成实验、工程、商业化示范的完整链条。
为什么人类要死磕“人造太阳”
核聚变被称为解决人类能源问题的“终极方案”,1升海水里蕴含的聚变能约等于300升汽油。它不排碳、燃料近乎取之不竭,一旦商用将彻底改写能源版图。
这正是几代中国科研人甘坐冷板凳、反复攻关的底气。
下一步看点在于,BEST能否如期在2030年前后真正用聚变发出第一度电。这条路仍要跨过稳态时长、抗辐照材料、氚燃料自持等多重关口。
你觉得人类距离用上“人造太阳”发的电,还要等多久?
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