中国“人造太阳”新突破:连续运行1337秒,未来能源格局要变天?

   时间:2026-04-03 08:31 来源:快讯作者:柳晴雪

中国科学家在可控核聚变领域再次取得重大突破。位于上海临港的"洪荒70"装置成功实现1337秒(约22分钟)持续运行,创造了国内同类装置的新纪录。这项成果标志着我国在高温超导磁约束核聚变技术领域迈入世界前列。

核聚变被称为"人造太阳",其原理模拟太阳内部的核反应过程。在极端高温高压条件下,氢同位素氘和氚的原子核发生聚合,生成氦核并释放巨大能量。与化石能源相比,核聚变燃料储量丰富,氘可从海水中提取,理论上可供人类使用数亿年,且几乎不产生放射性废物。

实现核聚变的最大挑战在于如何约束高温等离子体。地球引力远不足以束缚1.5亿摄氏度的等离子体,科学家发明了托卡马克装置,通过强磁场将等离子体悬浮在真空环境中。传统装置使用常规磁体,存在能耗高、磁场强度受限等问题。"洪荒70"采用全高温超导材料构建磁体系统,在液氮温度下实现零电阻导电,磁场强度提升50%的同时能耗降低40%。

该装置的创新不仅体现在硬件升级。研发团队为其配备了智能控制系统,通过深度学习算法实时监测等离子体形态。当等离子体出现位移或密度波动时,系统能在0.001秒内调整磁场参数,确保反应稳定进行。这种"数字孪生"技术使装置运行效率提升3倍以上。

项目团队用三个关键节点见证技术飞跃:1月6日首次突破120秒稳态运行,19日延长至335秒,2月2日最终实现1337秒持续运行。这种指数级进步得益于材料科学、人工智能和精密制造的多领域协同创新。值得关注的是,装置国产化率超过96%,从超导线圈到控制算法均实现自主可控。

当前研究仍面临能量增益比的挑战。目前装置输入能量仍高于输出能量,距离商用发电尚有差距。但科研人员已启动"洪荒170"装置的预研工作,计划2027年建成全球首座高温超导托卡马克聚变实验电站。该装置将采用新型锂包层技术,目标实现能量增益因子Q>10,为未来商用发电奠定基础。

核聚变商业化将引发能源革命。据测算,一座百万千瓦级聚变电站每年仅需消耗600公斤燃料,且不排放二氧化碳。这项技术可能率先应用于电网调峰、深海探测等特殊场景,最终实现城市集中供电。有专家预测,到2050年全球可能建成首批商用聚变电站,彻底改变人类能源结构。

这项突破引发国际科学界广泛关注。欧洲核聚变研发创新联盟专家评价,中国在高温超导聚变领域已形成完整技术体系,其模块化设计理念为全球聚变研究提供了新范式。随着国际热核聚变实验堆(ITER)项目推进,全球正迎来聚变能源开发的新高潮。

互动话题:你认为核聚变技术将如何改变日常生活?是让电动汽车实现"充电五分钟行驶千公里",还是催生新型太空推进系统?欢迎在评论区分享你的设想。

 
 
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