中国“人造太阳”双纪录诞生,高温超导+AI引领核聚变新征程

   时间:2026-03-29 03:58 来源:快讯作者:顾雨柔

中国核聚变领域近日迎来重大突破,上海临港的“洪荒70”装置实现连续1337秒(约22分钟)高约束模式运行,合肥的EAST装置也凭借亿度高温下1066秒的稳定运行入选中国科学十大进展。这两项成果标志着我国在可控核聚变领域已跻身世界前列,为人类终极能源梦想注入强劲动力。

核聚变被视为“人造太阳”,其原理模仿太阳内部的核反应过程——氢的同位素氘和氚在超高温高压条件下发生聚变,释放出巨大能量。据测算,1克氘氚聚变产生的能量相当于燃烧8吨石油,且燃料可从海水中提取,几乎取之不尽。更关键的是,聚变产物仅为无害的氦气,不产生碳排放或长寿命核废料,堪称清洁能源的“终极方案”。

实现核聚变的难点在于如何约束上亿度的高温等离子体。太阳依靠自身引力“囚禁”等离子体,而地球缺乏如此强大的引力场。科学家们设计出托卡马克装置,通过强磁场构建“无形牢笼”:螺旋状磁场将带电等离子体悬浮在环形真空室内,避免其与容器壁接触导致反应中断。这一过程如同用无形橡皮筋束缚住一颗炽热的火球,技术难度极高。

“洪荒70”的突破性在于采用了全高温超导材料。传统托卡马克使用铜线圈或低温超导磁体,因电阻发热只能短脉冲运行(几秒至几百秒)。而高温超导材料在液氮温度(-196℃)即可实现零电阻,冷却成本仅为液氦的1/50,且能承载更强电流,磁场强度提升数倍。这使“洪荒70”的尺寸大幅缩小——大半径仅75厘米,整体直径约3米,仅为传统百米级装置的“迷你版”,却实现了更长的稳态运行时间。

装置的智能化控制是另一大亮点。上亿度的等离子体状态极不稳定,温度、密度和位置瞬息万变,传统人工调控难以应对。“洪荒70”搭载的AI系统可实时监测上千个参数,以毫秒级响应预测不稳定性并动态调整磁场,如同为火球配备了一位24小时在线的“金牌管家”。这一技术将核聚变研究从“试错式实验”推向“精准智能调控”的新阶段。

更令人振奋的是,“洪荒70”的国产化率超过96%。从高温超导带材、超导磁体到AI控制算法,核心技术全部自主可控。此前,高温超导带材长期被日本和美国垄断,中国近年实现批量生产后,此次成功成为对国产产业链的“终极考验”。这一突破意味着我国在核聚变领域已从“跟跑者”转变为“领跑者”,彻底摆脱关键技术“卡脖子”的困境。

尽管取得重大进展,但核聚变商业化仍面临挑战。当前“洪荒70”的运行尚未实现能量增益(Q值>1),即输出能量大于输入能量;聚变燃料氚的循环自持也需突破;从实验装置到发电厂的工程化落地仍需长期攻关。不过,研发团队已公布下一代计划——“洪荒170”预计2027年建成,目标实现Q值>10并首次尝试氚氘聚变。若成功,人类离“人造太阳”点亮千家万户的梦想将更近一步。

 
 
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