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图：图为首次实现“双亿度”的新一代人造太阳“中国环流三号”。\受访者供图
3月28日，中核集团宣布，新一代人造太阳“中国环流三号”实现“双亿度”，国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，综合参数大幅跃升，中国可控核聚变技术取得重大进展，研究进入燃烧实验阶段，向工程化应用迈出重要一步。专家表示，下一步，科研人员将对“中国环流三号”装置进行能力升级，进一步获得可控核聚变反应的核心关键数据。\大公报记者刘凝哲北京报道
中国人造太阳走向应用核心环节
“人造太阳”──核聚变能源是利用轻元素的核聚变反应释放能量的能源形式。由于单位燃料聚变反应释放能量巨大，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，可控核聚变一直被科学界视为未来解决人类能源困境的一个清洁、安全、丰富的长久出路。
作为我国自主研制的先进磁约束核聚变实验装置，“中国环流三号”在最新实验中首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平。“我们的实验实现了‘双亿度’，综合参数也大幅跃升，标志着我国的核聚变研究挺进燃烧实验。”中核集团“中国环流三号”总设计师钟武律在接受内地媒体采访时表示，此次实验中，由团队自主研发的加热、控制与诊断等设备与系统首次投入运行，相关技术指标达到国际前列，创造了我国核聚变研究多项新纪录。挺进燃烧实验，更意味着可控核聚变走向应用的核心环节。
中核集团介绍，在本次实验中，团队自主研制的高功率微波回旋管成功投入运行，最高注入功率达2.5兆瓦，助力电子温度达到1.6亿度；2套具有完全自主知识产权的高功率中性束注入加热系统建成并投运，单条束线最大功率达7兆瓦，为提升原子核温度发挥了关键作用；高压电源多项核心技术取得突破，最高可实现120千伏直流输出，总体技术水平达到国际先进。
首次实现提高芯部能量约束新方法
团队还首次提出并实现了提高芯部能量约束的新方法，成功抑制了制约原子核温度提升的芯部磁流体不稳定性，攻克了电流剖面及密度剖面控制等技术难题，掌握了提升原子核温度的运行策略，在国内首次实现原子核温度超过1亿度的可重复放电。此外，团队在聚变堆堆芯亿度级温度和等离子体密度精准测量、聚变装置控制系统自主研发应用、核聚变国际标准制定等方面也取得系列突破，推动我国核聚变研究走在世界前列。下一步，科研团队将对“中国环流三号”装置进行能力升级，进一步获得可控核聚变反应的核心关键数据。
各国人造太阳可控核聚变研究进展
2025年3月，新一代人造太阳“中国环流三号”实现“双亿度”，国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，研究进入燃烧实验阶段。
2025年1月，中国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次创下“1亿摄氏度1000秒”的长脉冲高约束模等离子体运行世界纪录。
JT-60SA是日本与欧盟联合开发的超导托卡马克装置，该装置于2023年11月成功点火，达到满功率后可将等离子体加热至2亿摄氏度并维持约100秒，这为未来聚变反应堆的运行提供了重要实验基础。
2022年12月5日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家点火装置（NIF）首次实现了核聚变点火，这是历史上第一次在实验室中实现核聚变反应产生能量超过输入能量的实验。
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