我們離用上聚變電的日子，真的是越來(lái)越近了！就在2025年1月20日，我國(guó)被譽(yù)為“人造太陽(yáng)”的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）成功突破“億度千秒”大關(guān)，實(shí)現(xiàn)上億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄！
中國(guó)在可控核聚變領(lǐng)域的發(fā)展成績(jī)斐然。自2006年位于安徽合肥的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置建成運(yùn)行，便開(kāi)啟了一段不斷創(chuàng)造奇跡的征程。該實(shí)驗(yàn)裝置在等離子體運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)方面已多次創(chuàng)造世界紀(jì)錄，先后跨越60秒、100秒、400秒等大關(guān)，現(xiàn)在又跨越1000秒大關(guān)。
上億度高溫和千秒長(zhǎng)脈沖運(yùn)行，是核聚變反應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵指標(biāo)。此次“億度千秒”的突破意義非凡，意味著人類首次在實(shí)驗(yàn)裝置上模擬出未來(lái)聚變堆運(yùn)行所需的環(huán)境。
核聚變，相信大家并不陌生，它是輕原子核結(jié)合成較重原子核并放出巨大能量的過(guò)程。像太陽(yáng)這種恒星能源源不斷地向外界輻射光和熱，就是因?yàn)閮?nèi)部正在發(fā)生聚變反應(yīng)。這種能源有著近乎無(wú)盡的潛力，并且比現(xiàn)在正用于發(fā)電的核裂變更為清潔高效，有望徹底解決人類面臨的能源危機(jī)。因此，實(shí)現(xiàn)可控核聚變發(fā)電長(zhǎng)久以來(lái)一直都是科學(xué)界的夢(mèng)想。
太陽(yáng)依靠重力約束發(fā)生聚變，而在地球上想要實(shí)現(xiàn)可控核聚變，主要采用磁約束、慣性約束等方式，讓聚變?nèi)剂线_(dá)到核聚變反應(yīng)所需的高溫、高密度和長(zhǎng)時(shí)間約束條件。實(shí)現(xiàn)磁約束聚變的代表裝置就是托卡馬克，此外還有仿星器等。至于慣性約束聚變則要依靠激光束等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）就擁有192束高能激光。
在這些路線方案中，最受各國(guó)矚目的便是托卡馬克。托卡馬克結(jié)構(gòu)相對(duì)較為成熟，且具有良好的磁約束性能，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)等離子體的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定約束，為核聚變反應(yīng)提供了可能。全球多國(guó)合作建設(shè)的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）就采用的是托卡馬克裝置。各國(guó)經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展，在托卡馬克磁約束聚變上已經(jīng)取得了許多重要成果。
中國(guó)托卡馬克裝置突破“億度千秒”大關(guān)，標(biāo)志著我國(guó)在聚變能源研究上又向前邁進(jìn)了一大步，對(duì)人類加快實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。
我國(guó)已計(jì)劃在2035年左右建成聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR），嘗試進(jìn)行核聚變發(fā)電。相信在我國(guó)科研人員的持續(xù)努力下，人類真的有望在2040年前用核聚變能發(fā)出第一度電來(lái)！屆時(shí)將徹底改寫(xiě)人類能源利用的歷史。
當(dāng)然，也不要高興太早，這中間存在很多不確定因素，人類離真正實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電并網(wǎng)，仍有很長(zhǎng)的路要走。
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