摘要：2023 年、2025 年，市面上出现了 EAST 不提三重积地将非聚变等离子体维持 1000 秒的新闻。仿星器可以刷些更长的等离子体维持时间，但是三重积高到一定程度的等离子体仍然太不稳定、截至 2025 年还没刷到 1 分钟。

我认为当前的托卡马克装置的性能就这个水平，即使不进行聚变反应也不能长时间维持较高的三重积，以秒为单位可以显得数字大一点。

2023 年、2025 年，市面上出现了 EAST 不提三重积地将非聚变等离子体维持 1000 秒的新闻。仿星器可以刷些更长的等离子体维持时间，但是三重积高到一定程度的等离子体仍然太不稳定、截至 2025 年还没刷到 1 分钟。

其实，这帮玩意截至 2025 年还没有拿静电约束来给你刷个维持等离子体一整年的纪录，你就偷着乐吧。

在新华社发布的相关新闻视频里，可以看到，2025 年 1 月 20 日 EAST 实验所用的等离子体电流为 0.3 兆安培到 0.4 兆安培，低于 1 兆安培。EAST 的三个设计指标仍未同时实现。

在新华社发布的相关新闻视频里，还可以看到，2025 年 1 月 20 日 EAST 实验所用的内真空（等离子体真空放电室内部）的压强为 3.63e-4 帕斯卡，电子温度高于 8.5 千电子伏特（1 亿开尔文对应约 8.62 千电子伏特），线平均电子密度可能是 3e+19 到 3.5e+19 个每立方米。

通过外部加热获取的等离子体维持时间和可控核聚变的能量约束时间是不同的概念。EAST 的数据可以参考 2023 年 1 月发表的文章里的说法[1]：

（前略）The time slices in the database are chosen in the current flat-top phase of the discharges whose duration is larger than 2 s (which is more than the current diffusion time and energy confinement time of EAST).
文中的多个表格给出了不同工作模式下热约束时间数十毫秒的数据，多张图片给出了能量约束时间与该数值的换算比率。

当前可控核聚变设备发不出电来的主要原因不是聚变的持续时间太短——实际问题是聚变放出的能量严重小于用于诱发和维持聚变所输入的能量、不稳定的等离子体和中子辐射还对容器构成威胁。如果净输出足够大且装置不会明显受损，那么一次聚变的持续时间短没什么所谓，我们反复产生多个脉冲就是了。

从数据上看，EAST 对等离子体的维持确有进步。不过，既然相关人士声称所谓亿度千秒的条件对可控核聚变的自持十分重要（中国科学院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛称：“聚变反应达到千秒量级才能自我维持，跨越‘亿度千秒’意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需的环境。”看这表达，千秒是必要而不充分条件），EAST 方面为什么不整点氘氚混合气体灌进去、测个漂亮的 Q 值（聚变能增益系数）出来为春节献礼呢，是不愿意吗？

不是不愿意。无论氘氚燃料的配比怎么配，EAST 的科学 Q 将小于 1。

要看聚变三重积的网友可以参考 2023 年 1 月 EAST 相关人员发布的文章[2]。当时，EAST 维持等离子体约 1056 秒，电子温度、电子的平均线密度也和 2025 年这次实验在同一个数量级。下图的纵轴用这个坐标是有原因的：

核聚变的三重积是等离子体温度（而非电子温度）、等离子体密度、能量约束时间（而非等离子体维持时间）的乘积。对于氘氚聚变，一般来说，三重积达到 3e+21 千电子伏特秒每立方米至 1e+22 千电子伏特秒每立方米时，科学 Q 会达到 1，对外净发电所需的工程 Q 还将低于 1。

我估计 EAST 在 2025 年初实验的聚变三重积低于 3e+19 千电子伏特秒每立方米。示意图大概是这样的：

根据具体的实验数据，我添加的这个红点亦可沿着上图中我添加的黑色竖线朝下移动。

为了对外发电，磁约束可控核聚变装置的科学 Q 大概应当达到 10；若要考虑跟其他能源的价格竞争，则科学 Q 应当达到 30 以上。

此外，ITER 不会对外发电，其 DEMO 阶段若按设计完成，也只是“展示”商用发电的可能。

来源：时空探险家