中国"人造太阳"挺进燃烧实验,意味着什么?

_NEWSDATE: 2025-03-28 | News by: 界面新闻 | 有0人参与评论 | _FONTSIZE: _FONT_SMALL _FONT_MEDIUM _FONT_LARGE
中国“人造太阳”又有新突破。

3月28日下午，中核集团发布官方消息称，新一代人造太阳“中国环流三号”(HL-3)实验取得突破，国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度。

“我们的实验实现了‘双亿度’，综合参数也大幅跃升，标志着我国的核聚变研究挺进燃烧实验。”据央视新闻报道，中核集团“中国环流三号”总设计师钟武律称。

上述消息宣布后，A股可控核聚变板块拉升。截至当日收盘，合锻智能(603011.SH)、雪人股份(002639.SZ)涨停，弘讯科技(603015.SH)涨5.61%、国光电气(688776.SH)涨3.65%，中国核建(601611.SH)涨2.38%。

新一代人造太阳“中国环流三号”(HL-3)，图片来源：中核集团

“所谓进入燃烧实验，就是达到了1亿度的门槛。但目前不清楚HL-3是同时将电子和离子加热至亿度，还是单独实现。”一位国内聚变行业人士对界面新闻表示，如果是同一时刻达到亿度，将是非常大的实验突破。

该人士对界面新闻表示，电子和离子温度存在差异，加热的方式也不同，国内尚没有能同时将两者加热到亿度以上的装置。

核聚变是轻原子核结合成较重原子核并放出巨大能量的过程。由于聚变原材料资源相对丰富，且无污染排放，因此可控核聚变被一直认为是人类解决能源问题的重要出路，视为“终极能源”。

在各类核聚变技术路线中，托克马克被誉为“人造太阳”，其装置的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈，像一个甜甜圈，在通电时内部会产生巨大的螺旋形磁场，将其中的等离子体(Plasma)加热到很高的温度。

等离子体是指在高温下，电子脱离原子核形成自由电子和离子的物质状态。

“中国环流三号”是中国规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，由中核集团核工业西南物理研究院自主设计、建造，其线圈系统均采用铜导体水冷线圈绕制而成。

2022年10月，“中国环流三号”等离子体电流突破100万安培，并于2023年8月首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。

中核集团表示，“中国环流三号”实验综合参数聚变三乘积实现了大幅跃升。

聚变三乘积(等离子体温度、密度和能量约束时间的乘积)是衡量聚变效果的参数。学术界认为，该数值达到10的22次方时，聚变反应输出的功率才能大于等于为驱动这一反应而输入的功率，达到点火条件(Q>1)。

由于地球上难以形成太阳内部的压强，聚变装置需要将等离子体温度加热至1亿摄氏度以上，并维持足够长的时间才可能触发聚变反应。

点火成功也意味着“烧”聚变原料“炉子”被点着，等离子体进入自持燃烧状态，即不需要外部额外的能量输入，仅通过内部加热就能维持极高的温度。

据上述国内聚变行业人士介绍，中国位于安徽合肥的全超导托卡马克核聚变(EAST)实验装置已多次实现超亿度的等离子体运行，但并非电子和原子核同时达到亿度。

该装置由中科院合肥物质科学研究院自主研制，于2006年9月28日建成，并首次等离子体放电成功，至今等离子体运行次数超过15万次。

2021年5月，EAST成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。当年12月，该装置将电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体维持了1056秒。

该人士同时指出，位于英国的欧洲联合环形装置(JET)、日本和欧盟共同建设的大型核聚变实验装置JT-60SA 等装置已实现同时将电子和离子加热至亿度。
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分类：中国新闻

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