
中国新一代人造太阳实现“双亿度”,这是什么意思?这成绩国际领先吗?
2025-03-30 11:17 点评 50人已围观
中国新一代“人造太阳”——“中国环流三号”实现了“双亿度”,此消息着实让人振奋。所谓“双亿度”,就是在实验中已将等离子体的原子核温度推到1.17亿摄氏度,电子温度达到1.6亿摄氏度,同时整体性能大幅提升。意味着不仅是中国核聚变研究的一次大突破,也让我们在国际舞台上有了更多话语权。
先来说“双亿度”的意义和原理
核聚变是模仿太阳发光发热的原理,把原子核硬“捏”在一起释放巨大能量。要做到这点,得把气体加热到亿度以上,变成一种叫等离子体的状态——简单说,就是原子核和电子被高温“打散”后到处乱飞的特殊气体。原子核温度高,能让它们撞在一起发生聚变;电子温度高,则能让这团“热汤”更稳定,不至于散架。
“中国环流三号”这次把两种温度都弄到亿度以上,说明它既能“烧得够热”,又能“稳得住形”。更为厉害的是,它的综合性能——比如温度、密度和维持时间的组合——也大幅提高。如同不光把火烧旺了,还能让火持续烧得又猛又稳,离真正发电又近了一步。证明中国不只是在实验室玩理论,而是努力往实用化迈进。
当今放眼全球,中国的成绩绝对有分量
核聚变是各国科技较量的前沿,欧洲的JET、美国的TFTR,还有正在建的国际热核聚变实验堆(ITER),都是这领域的“大玩家”。
欧洲的JET曾在1997年实现过短暂的高温高功率输出,但持续时间有限;美国已退役的TFTR也曾达到过亿度级别,但早已退出国际舞台;正在法国建造的ITER则瞄准更长时间的聚变燃烧,可惜至今未正式运行。
相比之下,“中国环流三号”在2025年3月28日宣布的“双亿度”,结合此前EAST“亿度千秒”的世界纪录,展现了中国在高温维持和综合性能上的双重优势。
这不仅是中国技术的硬实力体现,也反映了我们在科研组织和资源整合上的高效率。与国际同行相比,中国并非全面领先,但至少在某些关键指标上已跻身前列,甚至略占上风。
不过,核聚变要真变成电送进家,还得解决材料扛不扛得住高温、成本划不划算的问题,这一点中国与全球都在同一起跑线上。
中国是ITER的成员国,贡献了约9%的硬件,包括超导导体和磁体支撑结构等。但是“中国环流三号”并不是ITER的一部分,而是中国自主研发的核聚变装置。
ITER是多国合作的国际项目,旨在验证聚变能源的可行性,计划2035年实现首次放电,最终目标是500兆瓦功率输出。而中国环流三号(HL-3)是由中核集团核工业西南物理研究院(SWIP)完全自主设计、建造并运营。
作为我国第三代磁约束核聚变实验装置,其设计参数(如等离子体电流达3兆安、离子温度1.5亿摄氏度)和规模均处于国内顶尖水平,总高度8.39米、直径8米,是目前中国最大且最先进的托卡马克装置。
换句话说,ITER是全球合作的试验场,“中国环流三号”则是中国自建的竞技场,二者并行不悖。
中国通过参与ITER,得以接触到了国际前沿技术,这些经验无疑对国内项目有启发。但这并不意味着“中国环流三号”是ITER的延伸。它的核心技术——如高功率中性束注入系统和射频波加热技术——是中国多年积累的自主成果。
这种自主性是中国核聚变战略的核心:既参与国际合作,吸取精华,又坚持独立创新,掌握主动权。在此成就上,距离实现“用海水发电”的终极目标又向前迈进了关键一步。