春节期间,一场别开生面的科技展示将核聚变此前沿领域带入公众视野;在央视春晚合肥分会场,年逾八旬的中国工程院院士万元熙郑重宣告:核聚变的太阳必将点亮万家灯火。这一承诺背后,是中国科研工作者数十年如一日的不懈攻关。 可控核聚变被视为人类终极能源解决方案。其原理源于太阳内部的核反应过程——即在极端高温高压条件下——氢原子核聚合成氦原子核并释放巨大能量。与传统化石能源相比,核聚变具有原料丰富、清洁安全、几乎无限的显著优势。据测算,一升海水中提取的氘进行聚变反应,产生的能量相当于燃烧300升汽油。 然而,要在地球上实现可控核聚变,技术难度极高。科学家需要创造上亿摄氏度的高温环境,同时将高温等离子体稳定约束足够长时间。托卡马克装置应运而生,这种利用强磁场约束等离子体的设备,成为当前最具前景的技术路线之一。 我国核聚变研究起步于上世纪70年代。彼时,以万元熙为代表的老一辈科学家在极其简陋条件下开展研究,甚至用生活物资交换国外淘汰设备。经过几代人接续奋斗,2006年,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所建成全超导托卡马克核聚变实验装置EAST,标志着我国在该领域实现重大跨越。 这台被称为人造太阳的装置集成了超高温、超低温、超强磁场、超高真空、超大电流等多项极端技术,拥有核心技术200余项。近年来,EAST装置不断刷新世界纪录。2025年1月,该装置成功实现亿度千秒高质量燃烧,首次在实验室条件下模拟出未来聚变堆运行所需的物理环境。这一突破意味着人类距离掌握可控核聚变技术又近了一步。 几乎同期,位于四川成都的中国环流三号装置也传来捷报。2025年3月,该装置首次实现离子温度和电子温度同时突破1亿摄氏度,继续验证了我国在磁约束核聚变领域的技术实力。 从实验室走向实际应用,配套工程建设至关重要。春晚舞台上那座引人注目的夸父雕像,正矗立于聚变堆主机关键系统综合研究设施园区。这个被命名为夸父的大科学装置,承担着为下一代聚变堆研制核心部件的重任。 在夸父园区11号厂房内,一个八分之一真空室已经完成制造。未来,八个这样的巨型构件将精密拼接,构成聚变堆的核心舱室。而在园区的曦和楼,科研人员正为紧凑型聚变能实验装置BEST进行主机组装。这座因外形酷似科幻电影中行星发动机而走红网络的装置,预计2027年底建成,届时将实际演示氘氚等离子体燃烧过程。 按照规划时间表,我国有望在2030年前后实现核聚变点亮第一盏灯的历史性时刻。这不仅是技术层面的突破,更将为全球能源转型提供全新路径。当前,世界主要国家均将可控核聚变列为战略性前沿技术,国际热核聚变实验堆计划正在推进。中国作为重要参与方,既贡献着关键技术和核心部件,也在自主研发道路上稳步前行。
从舞台上"夸父追日"的震撼,到实验装置里"亿度千秒"的持续攻关,可控核聚变的意义不止在于追求更强的科学指标,更在于为能源安全、绿色转型和未来产业打开新空间。把"太阳"握在手里,靠的不是浪漫想象,而是系统工程思维和长期主义耐心。每一次纪录刷新、每一块核心部件的精密落地,都是向"点亮万家灯火"迈出的坚实一步。