1.6億度電子溫度破記錄!中國可控核聚變大進展,終極能源更近了一步!
“太陽的溫度,被中國人裝進了實驗室!”3月28日,中核集團核工業西南物理研究院傳出重磅消息!
新一代人造太陽“中國環流三號”首次實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的“雙億度”突破,綜合參數躍居國際前沿。
這一成果不僅刷新我國可控核聚變紀錄,更標志著人類向“終極能源”邁出關鍵一步,中國工程院院士杜文龍評價:“這是從‘跟跑’到‘并跑’的轉折點,我們正在改寫核聚變的游戲規則?!?/strong>
核聚變“燃燒實驗”首戰告捷
“過去我們只能短暫觸摸億度門檻,現在終于能穩定‘燃燒’了!”中核集團“中國環流三號”總設計師鐘武律在成果發布會上難掩激動。
實驗數據顯示,裝置在0.5秒內將等離子體加熱至原子核溫度1.17億度,同時電子溫度飆升至1.6億度,聚變三乘積(溫度×密度×約束時間)較上一代提升3倍以上。
更關鍵的是,團隊自主研發的加熱、控制與診斷系統首次實現全鏈條國產化,其中高能中性束加熱功率突破20兆瓦,等離子體電流峰值達2.5兆安,兩項指標均達到國際領先水平。
與歐美技術路線相比,中國方案展現出獨特優勢,美國勞倫斯利弗莫爾實驗室的慣性約束裝置(NIF)雖在2022年實現能量凈增益(Q值1.5),但單次實驗成本超千萬美元且無法連續運行。
歐盟ITER項目因技術協調難題,示范堆運行時間已推遲至2039年,而“中國環流三號”采用磁約束路線,通過獨創的“芯部能量約束調控法”,成功抑制磁流體不穩定性,實現可重復放電,單次實驗成本僅為國際同類裝置的1/5。
全產業鏈突破:從超導材料到精密制造
這場技術突破的背后,是國產高端制造的集體突圍,裝置核心的超導磁體采用第二代高溫超導帶材(REBCO),磁場強度達5特斯拉,線圈載流能力比傳統銅導線提升50倍.
真空室內壁的鎢基復合材料可耐受1.6億度高溫與中子輻照,使用壽命突破2萬小時大關;就連指甲蓋大小的等離子體診斷探頭,也能在極端環境下實現0.01毫米級精度監測。
產業鏈協同效應已然顯現,江蘇某超導企業透露,其高溫超導帶材產能三年內激增8倍,每米成本從3000元降至800元。
四川某精密儀器廠為“中國環流三號”定制的高精度磁體支撐結構,誤差控制在0.005毫米以內,相當于頭發絲的1/20,杜文龍指出:“這些‘不起眼’的工業基礎能力,才是大國重器的真正底氣?!?/strong>
能源革命按下加速鍵
“1克氘氚燃料釋放的能量,相當于8噸石油!”中科院專家算了一筆賬:若實現商業化,單個聚變電站年發電量可達100億度,足以滿足一座超大城市需求,且全過程零碳排放、無長壽命核廢料。
更令人振奮的是,我國獨創的“緊湊型托卡馬克”方案已進入工程驗證階段——采用3.5米直徑球形腔體搭配高溫超導磁體,裝置體積縮小60%,建設成本降低75%,為未來小型化、模塊化應用鋪路。
資本市場早已聞風而動,2024年全球聚變領域融資額同比增長120%,紅杉資本、淡馬錫等機構重倉中國初創企業;A股市場超導材料板塊年內漲幅超200%,多家上市公司參與聚變專項攻關。
正如杜文龍所言:“這場能源革命不是‘能不能’的問題,而是‘多快實現’的問題。”
當“中國環流三號”的控制屏上,1.6億度的數據持續跳動時,千里之外的法國ITER總部正為技術協調焦頭爛額,這場跨越半個世紀的能源競賽,中國人用自主創新跑出了“加速度”。
正如《自然》雜志評論:“核聚變的未來,正在東方點亮?!憋@然在可控核聚變研發上,中國領先于歐美了,對此你們是怎么看的呢?
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