摘要：可控核聚变（Controlled Nuclear Fusion）是通过人工手段控制轻原子核聚合成重原子核并释放能量的过程，因其原理与太阳内部的反应类似，也被称为“人造太阳” 。最近，我国可控核聚变技术近年来取得多项突破性进展，从实验装置运行参数到工程化应用均实

可控核聚变（Controlled Nuclear Fusion）是通过人工手段控制轻原子核聚合成重原子核并释放能量的过程，因其原理与太阳内部的反应类似，也被称为“人造太阳” 。最近，我国可控核聚变技术近年来取得多项突破性进展，从实验装置运行参数到工程化应用均实现跨越式发展。

一、EAST装置刷新世界纪录

1. "亿度千秒"稳态运行

全超导托卡马克装置（EAST）于2025年1月20日实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创下全球最长高参数运行纪录。这一成果标志着我国在超高温等离子体稳定控制技术上达到国际领先水平，为聚变堆工程化提供了关键数据支持。

- 技术突破：通过自主研发的磁约束、主动冷却和毫米级动态控制技术，解决了等离子体与内壁材料的兼容性问题，将高温等离子体与装置内壁的接触风险降至最低。

- 意义：该成果验证了全金属壁条件下聚变能长期稳定输出的可行性，为ITER和未来商用堆设计提供了重要参考。

二、中国环流三号实现"双亿度"参数跃升

1. 原子核与电子温度双突破

2025年3月28日，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”放电，综合参数聚变三乘积大幅提升。

- 核心技术突破：

- 自主研制的高功率微波回旋管（最高功率2.5MW）和中性束注入加热系统（单束线功率7MW），使加热效率跻身国际第一梯队。

- 高压电源技术实现120kV直流输出，精度优于1%，为等离子体控制提供稳定能量输入。

- 应用意义：标志我国聚变研究进入燃烧实验阶段，这是实现净能量增益（Q>1）的核心环节，为聚变堆点火奠定基础。

三、BEST装置加速工程化验证

1. 紧凑型聚变能实验装置建设

紧凑型装置BEST已于2025年启动总装，计划2027年完成建设并演示发电，目标输出功率50兆瓦。

- 设计创新：采用全超导磁体与紧凑化结构，体积较传统装置缩小30%，磁场强度提升至15特斯拉，能耗降低60%。

- 工程目标：首次实现氘氚燃料聚变发电验证，推动聚变能商业化进程，预计比国际热核聚变实验堆（ITER）提前12年实现工程验证。

四、国际协作与战略布局

1. ITER项目贡献与技术反哺

我国承担ITER约9%的核心部件研制任务，包括磁体支撑系统、电源系统等，并在2024年成为ITER主机安装唯一承包商。通过参与ITER，我国积累了超导磁体、氚增殖包层等关键技术经验。

2. 专利与技术储备领先

截至2025年，我国可控核聚变专利数量全球第一，尤其在抗辐照材料（如锂铅共晶合金）、等离子体诊断系统（CODIS）等领域形成自主知识产权壁垒。

五、未来展望与挑战

- 技术路径：我国已形成“EAST（原理研究）→ BEST（工程验证）→ CFETR（实验堆）”的完整路线图，计划2035年建成世界首个聚变工程实验堆电站。

- 商业化瓶颈：仍需突破材料抗中子辐照（第一壁寿命需达10年）、氚自持循环（氚增殖率需>1.05）、能量转换效率（目标>40%）等难题。

总结

我国可控核聚变技术通过EAST、中国环流三号和BEST装置的梯次突破，已在高温等离子体约束、聚变参数提升和工程化验证上领跑全球。下一步将聚焦燃烧等离子体稳态运行和聚变堆集成技术，为实现“人造太阳”点亮人类能源未来提供中国方案。

来源：临渊羡Yu一点号