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当地球的化石能源走向枯竭,气候变暖的危机持续加剧,人类对终极清洁能源的探索从未停止。可控核聚变,这项被称为“人造太阳”的技术,因近乎无限的燃料储量、零碳排放和极低的核废料风险,成为全球科技竞争的终极赛道。2026年2月,中国在四川绵阳打造的X型激光核聚变大科学装置浮出水面,这座规模远超美国国家点火装置(NIF)的巨型设施,与合肥EAST托卡马克装置形成“磁约束+惯性约束”双路线并进的格局,让中国在核聚变竞赛中再次占据领跑位置。这场由国家力量推动的科技攻坚,不仅改写着全球核聚变的发展格局,更在为人类能源革命铺就全新道路。 核聚变的本质,是模拟太阳内部的核反应过程,将氢的同位素氘和氚在极端条件下聚合成氦,同时释放出巨大能量。要实现这一过程,必须突破三大技术难关:将等离子体加热至1亿摄氏度以上、让高温等离子体稳定约束足够长时间、维持足够高的等离子体密度,三者缺一不可。此前,全球科学界始终被这一“不可能三角”困扰,而中国正在用两条技术路线的突破,逐一打破这一魔咒。 绵阳正在建设的激光聚变大科学装置实验室,是惯性约束核聚变路线的核心布局。这座X型巨型设施占地面积比美国NIF大50%,通过同步化的巨型激光束聚焦于中心的氘氚燃料靶丸,利用激光的能量瞬间压缩并加热靶丸,使其达到核聚变所需的温度和密度条件。如果说美国NIF的192束激光是“精准点火”,中国的巨型激光装置就是“功率升级”——更大的装置意味着能向燃料靶丸输送更多能量,更有可能实现持续的点火和能量输出。这一设计的核心逻辑,是通过工程规模的提升,突破惯性约束核聚变的能量增益瓶颈,而这也是当前全球惯性约束路线的核心探索方向。2025年美国NIF曾实现能量增益超4的突破,但距离商业化所需的稳定增益仍有差距,中国的巨型激光装置,正是瞄准这一短板的精准布局。 与惯性约束路线并行的,是中国在磁约束核聚变领域的持续领跑。2025年1月,合肥EAST全超导托卡马克装置创造了1亿摄氏度下等离子体稳态运行1066秒的世界纪录,这一突破意味着人类首次实现了高温等离子体的千秒级稳定约束,从“原理验证”迈入“工程实践”阶段。更值得关注的是,EAST团队突破了传统的“格林沃尔德密度极限”,将等离子体密度提升至理论极限的1.65倍,而密度每提升10%,聚变功率就能增加约20%,这为未来聚变电站的小型化和高功率输出奠定了基础。此外,中国环流三号还实现了原子核1.17亿度、电子1.6亿度的“双亿度”运行,多项核心指标持续刷新全球纪录。 在两条技术路线之外,中国还布局了更具商业化潜力的聚裂变混合堆技术。总投资200亿元的星火一号聚裂变混合堆项目,明确提出2030年实现100兆瓦级并网发电,目标能量增益比超30,远超国际热核聚变实验堆(ITER)的设计指标。与纯聚变装置相比,聚裂变混合堆通过聚变反应驱动裂变反应,能量转换效率更高,建造成本更低,更易实现工程化落地。据彭先觉院士团队研究,这种混合堆的驱动器造价仅为美国NIF的1/3以下,且处于深次临界状态,配备非能动余热排出系统,从根本上解决了核安全问题,成为核聚变商业化的重要捷径。 全球核聚变的竞赛,早已从单一技术的比拼升级为全产业链的布局。目前,澳门游戏网美国仍聚焦于NIF的高能量激光点火实验,2025年实现的能量增益超4是其重要突破,但受限于激光能量转换效率低的问题,难以实现连续稳定输出;欧盟主导的ITER项目作为全球最大的磁约束核聚变国际合作项目,汇聚了35个国家的技术力量,目标2035年实现首次等离子体运行,但受限于国际合作的协调成本,进度多次滞后;而中国则形成了“磁约束为主、惯性约束为辅、混合堆为商业化捷径”的全布局,依托国家集中力量办大事的优势,实现了技术突破的快速迭代。2026年1月正式施行的《中华人民共和国原子能法》,更是首次以法律形式为核聚变研究保驾护航,让中国的核聚变探索有了制度保障。 从行业影响来看,核聚变的突破将重构全球能源产业格局,催生万亿级的新兴产业链。上游的超导带材、抗辐照第一壁材料、超高功率激光器件,中游的超导磁体、真空室、偏滤器,下游的聚变电站设计、核废料处理等领域,都将迎来爆发式增长。据招商证券测算,2030-2035年全球核聚变装置市场规模有望达到2.26万亿元,其中设备市场年均规模达2660亿元。而中国在超导磁体、等离子体控制、激光技术等核心领域的技术突破,将让国内企业占据全球核聚变产业链的核心位置,推动高端制造产业的升级。同时,核聚变的商业化还将推动能源价格的大幅下降,为高耗能产业如新能源电池、氢能制备、高端材料合成等提供低成本的清洁能源,带动相关产业的全球竞争力提升。 对于普通人而言,核聚变的实现将从根本上改变我们的生活。首先,清洁能源的普及将大幅降低居民的用电成本,近乎无限的能源供应让电价不再受化石能源价格波动的影响;其次,零碳排放的能源体系将有效缓解气候变暖,让蓝天、碧水成为常态,改善生态环境和居民的生活质量;再者,核聚变技术的突破还将推动航天、深海探索等领域的发展,低成本的能源供应让星际旅行、深海资源开发成为可能。更重要的是,核聚变的实现将彻底解决全球能源危机,让人类摆脱对化石能源的依赖,为可持续发展提供坚实保障。 当然,核聚变的商业化仍面临诸多挑战:惯性约束路线的激光能量转换效率仍需提升,磁约束路线的材料抗辐照寿命有待突破,混合堆的氚自持技术仍需完善,这些都是摆在科学家面前的难题。但不可否认的是,中国的双路线并进策略,正在让“人造太阳”的梦想离现实越来越近。从EAST的1066秒稳态运行,到绵阳巨型激光装置的建设,再到星火一号的商业化布局,中国正在用扎实的技术突破,书写着人类能源革命的新篇章。 {jz:field.toptypename/}这场核聚变的竞赛,没有旁观者,只有参与者。当中国的巨型激光束点亮核聚变的火种,当人造太阳的光芒照进现实,人类迎来的不仅是一场能源革命,更是一次文明的升级。而中国在这场竞赛中的领跑,不仅是科技实力的体现,更是为人类可持续发展贡献的中国方案。或许在不远的将来,当我们打开家中的电灯,使用的就是来自“人造太阳”的能量,而这一天,正被中国的科技力量加速到来。 |



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