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聚变能探索:从“追光”到“造光” 共筑清洁能源未来梦

   时间:2025-12-22 06:42:49 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在人类能源发展的宏大叙事中,核聚变能正以独特的魅力吸引着全球目光。作为未来清洁能源的重要选项,聚变能凭借其能量密度大、原料资源丰富、放射性污染低、固有安全性强等优势,成为各国竞相攻关的科技前沿。与风能、太阳能等受地理气候限制的清洁能源不同,聚变能可实现连续稳定输出,为人类能源结构转型提供革命性解决方案。

这条探索之路充满挑战。要让聚变反应持续进行,需将氘氚等离子体加热至超过太阳核心温度,同时用强磁场将其束缚在特定空间。磁约束聚变装置不仅要承受极端高温,还需抵御强中子辐射对结构材料的侵蚀,这对超导磁体、低温系统等关键部件提出严苛要求。国际热核聚变实验堆(ITER)项目工程师指出,聚变能研究涉及等离子体物理、核工程、材料科学等数十个学科,其复杂程度远超常规能源技术。

中国在这场科技竞赛中展现出战略定力。上世纪八十年代确立的核能"三步走"战略,为聚变研究指明方向。从中国环流一号装置建成,到东方超环(EAST)实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行,再到中国环流三号突破离子和电子温度"双亿度"大关,中国逐步构建起完整的聚变研究体系。这些突破不仅验证了理论模型的可行性,更为工程化应用奠定技术基础。

制度保障为创新注入持久动力。即将实施的《中华人民共和国原子能法》专门设立章节规范受控热核聚变研究,在安全监管、成果转化、国际合作等方面构建法治框架。法律专家分析,这种"既设底线又留空间"的制度设计,有效平衡了风险防控与创新活力,为聚变能商业化应用扫清制度障碍。

开放合作成为突破技术壁垒的关键。中国深度参与ITER项目,承担了真空室模块、磁体支撑系统等核心部件研制任务,相关装备交付进度领先全球。通过建立覆盖50多个国家的科研合作网络,中国主导发起"燃烧等离子体"国际科学计划,向全球开放多个聚变实验装置。这种"共享平台+联合攻关"的模式,推动聚变研究从单点突破转向系统集成。

国际聚变能领域正形成新合作范式。国家原子能机构近日联合主办的国际会议上,多国代表共同发布《成都声明》,确立"创新共享、和平利用、普惠发展"三大原则。声明特别强调建立技术标准互认机制和知识产权共享平台,这为破解聚变技术转化难题提供新思路。与会专家认为,这种超越零和博弈的合作模式,将加速聚变能从实验室走向市场的进程。

在四川腹地,新一代"人造太阳"装置持续运行,其核心参数不断刷新世界纪录。科研人员通过人工智能算法优化磁场配置,使等离子体约束时间提升30%;新型钨铜复合材料成功通过中子辐照测试,为聚变堆第一壁材料选型提供关键数据。这些进展标志着中国聚变研究正从基础探索向工程应用稳步迈进。

能源转型的浪潮中,聚变能承载着人类对永恒清洁能源的向往。从托卡马克装置的早期构想,到如今多国协同推进的ITER项目,人类追逐"人造太阳"的脚步从未停歇。在这条充满未知的探索之路上,中国既保持着独立自主的科研传统,又秉持开放包容的合作精神,为破解能源困局贡献着东方智慧。

 
 
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