在人類能源發(fā)展的宏大敘事中,核聚變能正以獨特的魅力吸引著全球目光。作為未來清潔能源的重要選項,聚變能憑借其能量密度大、原料資源豐富、放射性污染低、固有安全性強等優(yōu)勢,成為各國競相攻關(guān)的科技前沿。與風(fēng)能、太陽能等受地理氣候限制的清潔能源不同,聚變能可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定輸出,為人類能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供革命性解決方案。
這條探索之路充滿挑戰(zhàn)。要讓聚變反應(yīng)持續(xù)進行,需將氘氚等離子體加熱至超過太陽核心溫度,同時用強磁場將其束縛在特定空間。磁約束聚變裝置不僅要承受極端高溫,還需抵御強中子輻射對結(jié)構(gòu)材料的侵蝕,這對超導(dǎo)磁體、低溫系統(tǒng)等關(guān)鍵部件提出嚴(yán)苛要求。國際熱核聚變實驗堆(ITER)項目工程師指出,聚變能研究涉及等離子體物理、核工程、材料科學(xué)等數(shù)十個學(xué)科,其復(fù)雜程度遠(yuǎn)超常規(guī)能源技術(shù)。
中國在這場科技競賽中展現(xiàn)出戰(zhàn)略定力。上世紀(jì)八十年代確立的核能"三步走"戰(zhàn)略,為聚變研究指明方向。從中國環(huán)流一號裝置建成,到東方超環(huán)(EAST)實現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運行,再到中國環(huán)流三號突破離子和電子溫度"雙億度"大關(guān),中國逐步構(gòu)建起完整的聚變研究體系。這些突破不僅驗證了理論模型的可行性,更為工程化應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
制度保障為創(chuàng)新注入持久動力。即將實施的《中華人民共和國原子能法》專門設(shè)立章節(jié)規(guī)范受控?zé)岷司圩冄芯浚诎踩O(jiān)管、成果轉(zhuǎn)化、國際合作等方面構(gòu)建法治框架。法律專家分析,這種"既設(shè)底線又留空間"的制度設(shè)計,有效平衡了風(fēng)險防控與創(chuàng)新活力,為聚變能商業(yè)化應(yīng)用掃清制度障礙。
開放合作成為突破技術(shù)壁壘的關(guān)鍵。中國深度參與ITER項目,承擔(dān)了真空室模塊、磁體支撐系統(tǒng)等核心部件研制任務(wù),相關(guān)裝備交付進度領(lǐng)先全球。通過建立覆蓋50多個國家的科研合作網(wǎng)絡(luò),中國主導(dǎo)發(fā)起"燃燒等離子體"國際科學(xué)計劃,向全球開放多個聚變實驗裝置。這種"共享平臺+聯(lián)合攻關(guān)"的模式,推動聚變研究從單點突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成。
國際聚變能領(lǐng)域正形成新合作范式。國家原子能機構(gòu)近日聯(lián)合主辦的國際會議上,多國代表共同發(fā)布《成都聲明》,確立"創(chuàng)新共享、和平利用、普惠發(fā)展"三大原則。聲明特別強調(diào)建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)機制和知識產(chǎn)權(quán)共享平臺,這為破解聚變技術(shù)轉(zhuǎn)化難題提供新思路。與會專家認(rèn)為,這種超越零和博弈的合作模式,將加速聚變能從實驗室走向市場的進程。
在四川腹地,新一代"人造太陽"裝置持續(xù)運行,其核心參數(shù)不斷刷新世界紀(jì)錄。科研人員通過人工智能算法優(yōu)化磁場配置,使等離子體約束時間提升30%;新型鎢銅復(fù)合材料成功通過中子輻照測試,為聚變堆第一壁材料選型提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些進展標(biāo)志著中國聚變研究正從基礎(chǔ)探索向工程應(yīng)用穩(wěn)步邁進。
能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,聚變能承載著人類對永恒清潔能源的向往。從托卡馬克裝置的早期構(gòu)想,到如今多國協(xié)同推進的ITER項目,人類追逐"人造太陽"的腳步從未停歇。在這條充滿未知的探索之路上,中國既保持著獨立自主的科研傳統(tǒng),又秉持開放包容的合作精神,為破解能源困局貢獻著東方智慧。










