核聚变能源研究开发进入新阶段。 “人造太阳”离我们还有多远？

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新华社记者 宋成 李力克 据估计，全人类每秒可利用太阳释放的能量约70万年。因此，通过模拟太阳产生无限清洁能源成为人类的“终极能源梦想”。 “人造太阳”梦想为何难以实现？目前全球和中国的研发“进度条”达到了多远？ 10月中旬，在四川成都举行的世界聚变能集团第二届部长级会议暨国际原子能机构第30届聚变能大会上，记者得到了最新消息。核聚变是人类设计的最复杂的能源系统之一，并不是一种“奇怪”的自然现象。太阳就像一个巨大的热核李尔聚变反应堆不断发生核聚变反应，氢原子核不断与氦原子核碰撞聚变，释放出巨大的能量并输送到地球。然而，地球并不具备像太阳那样能够维持核聚变的高温高压环境。建造太阳的首要问题是创造核聚变所需的恶劣环境。理论上，氘-氚等离子体需要被加热到1亿摄氏度以上，是太阳核心温度的六到七倍，才能克服原子核之间的库仑斥力并实现持续聚变。与会专家认为，可控核聚变是人类有史以来设计的复杂几何能源系统之一，融合了等离子体物理、核工程和材料科学等领域的难题。未来，如果人类成功点燃可控核火炬核聚变的影响将远远超出技术进步本身，并将带来重大的全球性和系统性变化。聚变能作为典型的清洁能源，理论上取之不尽，用之不竭，从根本上打破了人类对化石燃料的依赖。推动超导材料、人工智能控制等前沿领域集群发展。全球聚变能源研发进入新阶段。在本次大会上，记者了解到，聚变能研发目前正进入多步并行处理、快速迭代的新阶段。常规技术路线可分为磁约束和惯性约束两大类。磁约束法利用强磁场将高温等离子体稳定地约束在真空容器内，实现长时间连续反应。托卡马克和仿星器是主要的设备类型。惯性约束使用高能激光或粒子束在很短的时间内压缩和加热燃料目标的颗粒以达到聚变条件。国际热核实验反应堆（ITER）是目前世界上最大的聚变科学研究项目。这代表了人类和平利用聚变能的美好愿望。许多国家正在共同努力建设它。该项目计划于2020年开始组装。如果成功，将展示磁约束聚变科学与工程技术的可行性，并为2040-2050年示范电站奠定基础。与会专家表示，全球多个大型托卡马克实验装置可以暂时达到聚变反应所需的严酷条件。然而，如何进一步提高聚变功率增益，提高等离子体约束性能和稳定性，维持长期燃烧，获得净产能稳定ill面临着重大的科学和工程挑战。中间，中国原子能集团公司科技负责人黄梅先生介绍，中国原子能集团公司目前正在以“实验堆-示范堆-商业堆”为基础研制核聚变反应堆。预计2027年左右开展燃烧哮喘实验，待相关技术成熟后将开始建设中试反应堆。一旦聚变能生产在现阶段得到验证，商业反应堆的建设就会开始。中国正在积极推动面向未来的国际合作。会上，国际原子能机构聚变能研究与培训合作中心在成都揭牌，标志着我国在聚变能领域的国际地位和影响力实现重大突破。中国是世界上为数不多的国家之一拥有完整的核工业体系。在可控核聚变领域，国家主要科技基础设施处于领先地位，形成了产学研合作的创新体系。 2025年，中国环流3号将达到核心温度和电子温度首次突破1亿摄氏度，标志着中国可控聚变技术取得重大突破。全超导托卡马克聚变实验站（EAST）在安徽合肥首次完成“1亿摄氏度1000秒高质量燃烧”，创造了新的世界纪录。小型聚变能实验装置（BEST）首个主要部件杜瓦站安装成功，标志着重大工程建设进入新阶段……中国与国际组织合作。原子能机构、国际热核实验塔尔反应堆组织等国家将继续推动全球能源创新可持续发展，促进人与自然和谐共处，为建设清洁、美丽、可持续的世界贡献中国智慧和中国方案，让聚变能源更好造福人类。 “中国原子能机构主任山中德说。