中新社北京10月16日電 題：探訪中國“人造太陽”：聚變能研發加速挺進燃燒實驗
中新社記者 馬帥莎
“人造太陽”的“第一盞燈”何時點亮？距離其商業化應用還需幾年？記者近日走進中國“人造太陽”科研院所和企業，探訪國內聚變能最新進展。
在四川的中國核聚變博物館，收藏著“中國環流三號”最重的單體部件中心柱。作為國內規模最大、參數最高的先進核聚變實驗裝置，“中國環流三號”技術水平躋身國際第一方陣。
中核集團核工業西南物理研究院聚變科學所所長鐘武律表示，當前，中國聚變能開發已從原理探索、規模實驗階段，進入燃燒實驗階段，未來還要經過實驗堆、示范堆階段，才能進入商業化運營。
圖為新一代人造太陽“中國環流三號”。(中核集團核工業西南物理研究院 供圖)
被稱為“人造太陽”的可控核聚變，由于燃料資源豐富、環境友好、固有安全性高等優勢，被視為未來能源的理想解決方案。它是在地球上模擬太陽發光發熱的核聚變過程。不同的是，為了使能量持續、平穩輸出，科學家必須控制聚變反應的速度和規模。
然而，如何控制聚變反應是一大難題?？茖W家提出多種約束手段，其中一種就是用“磁場籠子”關住聚變燃料等離子體(物質第四態)，“中國環流三號”“玄龍-50U”等裝置均采用這一技術路線。
擁有“磁場籠子”還不夠。聚變反應的點火條件十分苛刻，需要等離子體密度、溫度和能量約束時間三者乘積達到一定數值，才可以實現聚變反應的“自持燃燒”，即聚變三乘積。
今年5月，“中國環流三號”同時實現等離子體電流100萬安培、離子溫度1億攝氏度、高約束模式運行，聚變三乘積達到10的20次方量級，創下中國聚變裝置運行新紀錄。中核集團科技帶頭人石中兵表示，研究團隊將繼續對裝置進行升級改造。
記者了解到，核工業西南物理研究院計劃2027年開展燃燒等離子體實驗，2035年建成聚變先導工程實驗堆，2050年建成聚變商用堆。
隨著聚變能技術突破，資本市場積極布局聚變發展，一批商業公司得以涌現，從不同路徑開展聚變商業化探索。在河北的新奧能源研究院，記者看到了“玄龍-50U”的真容。裝置中間有個球形環，是氫硼燃料的“燃燒爐”，四周環繞著加熱、診斷等復雜裝置。目前，該裝置也同樣在向聚變燃燒實驗挺進。
圖為新奧能源研究院“玄龍-50U”聚變裝置。中新社記者 馬帥莎 攝
從“玄龍-50U”“洪荒70”等中小型聚變實驗裝置，到“中國環流三號”“東方超環”等大科學工程裝置，核工業西南物理研究院副院長馮勇進指出，當前，中國已經實現聚變能研發從“跟跑”到“并跑”的跨越，在部分技術領域實現“領跑”，具備加速實現聚變能商用的基礎和能力。
其間，中國積極參與國際大科學計劃，賦能聚變能國際化開放共享。國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一。作為ITER計劃的七方成員之一，中國始終恪守國際承諾，今年如期交付多個大型裝備部件，提前完成兩項核心設備安裝任務，助力ITER計劃推進實施。
“如果來到ITER項目現場，可以看到許多中國同事正在進行組裝工作?！盜TER組織總干事彼得羅?巴拉巴斯基受訪時高度評價中方所作的努力。他說，從部件交付到設備安裝，中國對ITER計劃的貢獻一直在不斷增長。
中核集團科技帶頭人白云生表示，以承擔ITER相關部件的制造、供貨、安裝任務為契機，中國努力攻克相關設計技術，在核心部件研發上取得了突破。
當前，全球聚變能研發仍面臨不少技術挑戰，但中國科學家們依然期待聚變能的“第一盞燈”能在中國點亮。(完)
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