央廣網(wǎng)北京1月24日消息（記者呂紅橋）據(jù)中央廣播電視總臺經(jīng)濟(jì)之聲《天下財(cái)經(jīng)》報(bào)道，可控核聚變，俗稱“人造太陽”，具有清潔、高效、無限供應(yīng)等優(yōu)勢，被稱為人類的“終極能源”。2023年以來，我國可控核聚變技術(shù)研究和相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)搭建迎來多個里程碑式突破，“人造太陽”商業(yè)化大門正在開啟。經(jīng)濟(jì)之聲推出系列報(bào)道《“人造太陽”照亮你我未來》，24日推出：穩(wěn)定運(yùn)行時長破紀(jì)錄，中國的“人造太陽”何時走出實(shí)驗(yàn)室？

　　2023年，我國核聚變領(lǐng)域誕生一項(xiàng)新的世界紀(jì)錄。EAST，也就是世界首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，刷新了之前創(chuàng)造的紀(jì)錄。對于很多人來說，專業(yè)術(shù)語并不好理解，但這樣的紀(jì)錄意味著，可控核聚變正一步步邁向商業(yè)化應(yīng)用。

　　我國的“人造太陽”究竟什么時候能走出實(shí)驗(yàn)室？簡單地說，要滿足兩個條件。一是穩(wěn)定運(yùn)行的時間足夠長，這樣才能持續(xù)釋放聚變能量。二是產(chǎn)出的能量大于消耗的能量，這樣才有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。中國科學(xué)院等離子體物理研究所副所長陸坤告訴記者，從穩(wěn)定運(yùn)行時長來看，目前還有很大提升空間。

　　陸坤說：“大家追求的肯定是一整天，或者是很多天連續(xù)運(yùn)行，但科學(xué)是一步一步往前走的，其實(shí)400余秒在國際上已經(jīng)很領(lǐng)先了。但是我們的目標(biāo)肯定不僅是400余秒，接下來我們要沖擊1000秒，或者是更長的時間?！?/p>

　　提升核聚變裝置穩(wěn)定運(yùn)行時長的難點(diǎn)在哪？對于我國采取的磁約束路線來說，主要在于材料還不過關(guān)。核聚變需要上億度的高溫才能實(shí)現(xiàn)，地球上找不到能夠承受這么高溫度的材料。科研人員后來發(fā)現(xiàn)，用強(qiáng)磁場可以把高溫等離子體束縛在一定的空間范圍內(nèi)，這就是磁約束。而EAST這樣的托卡馬克裝置就是通過通電線圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場，進(jìn)而把高溫等離子體約束在一個真空圓環(huán)內(nèi)的聚變裝置。陸坤說，盡管裝置本身并不直接接觸高溫等離子體，但仍然容易損傷。

　　陸坤表示：“參數(shù)越高，這些高能粒子肯定會逃逸。一些逃逸的高能粒子可能會打到一些部件上，如果時間長了，部件會有損傷。當(dāng)然要基于材料的不斷發(fā)展，還有我們運(yùn)行控制能力的增強(qiáng)，包括從結(jié)構(gòu)上看是否還有更優(yōu)化的地方，能夠讓其承受更高的熱負(fù)荷，在這幾個方面要一起努力。”

　　而從產(chǎn)出能量大于消耗能量的角度看，托卡馬克裝置內(nèi)發(fā)生聚變反應(yīng)要有功率巨大的輔助加熱系統(tǒng)，這就要消耗能量。而聚變開始后，會產(chǎn)生能量，這兩者的比值叫做Q值，也就是聚變增益。Q值大于1，代表產(chǎn)出能量大于消耗能量，也就是凈產(chǎn)出。不過，目前全球托卡馬克裝置的Q值都到不了1，EAST的Q值也只有零點(diǎn)幾。

　　陸坤說：“只要大于1就可以嘗試著去發(fā)電了，Q值是我們聚變界追求的目標(biāo)。我們最終追求的目標(biāo)是Q值大于30，這樣會更有經(jīng)濟(jì)性，老百姓才能用得起。我們要探索的就是在時間尺度上，能夠去穩(wěn)定地維持高參數(shù)的等離子體，為后續(xù)新的裝置提供核心的技術(shù)支撐?！?/p>

　　中國的可控核聚變技術(shù)即將有新的實(shí)驗(yàn)平臺。位于法國南部的ITER，也就是國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，正在加緊建設(shè)中，這是目前全球在建的最大核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。這個項(xiàng)目目前有7個成員方、30余個參與國。中國是7個成員方之一，從2009年以來主持了超導(dǎo)導(dǎo)體、磁體等多項(xiàng)制造任務(wù)，是項(xiàng)目建設(shè)的主要力量之一，也享有100%的技術(shù)成果使用權(quán)。

　　中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院ITER磁體支撐項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李鵬遠(yuǎn)說：“我們中方在法國有100余人的團(tuán)隊(duì)。通過各個單位選派的一些優(yōu)秀人才在那里邊學(xué)習(xí)邊工作，參與這個組織，學(xué)習(xí)國外的一些先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)的管理方式，為下一步自主建造國內(nèi)的示范隊(duì)，儲備了大量的人才和技術(shù)?！?/p>

　　ITER投用后，我國可控核聚變技術(shù)研發(fā)將進(jìn)一步提速。同時，我國也在發(fā)展新一代“人造太陽”。位于成都的“中國環(huán)流三號”去年取得重大科研進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行，標(biāo)志著我國磁約束核聚變裝置運(yùn)行水平邁入國際前列。

　　中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所所長鐘武律說：“新一代‘人造太陽’將進(jìn)一步發(fā)展高功率加熱和電流驅(qū)動、等離子體先進(jìn)運(yùn)行控制等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)堆芯級等離子體運(yùn)行，研究前沿聚變物理。為我國開展聚變?nèi)紵龑?shí)驗(yàn)，自主建造聚變堆奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！?/p>

　　對于可控核聚變技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室的具體時間，目前專家有不同的預(yù)測。有人預(yù)計(jì)需要三十年左右的時間，也有人預(yù)計(jì)幾年之內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)。不管怎么樣，只要技術(shù)不斷提升，我們終究會迎來既好用又用得起的“人造太陽”新能源。