美国TAE Technologies公司与日本核聚变科学研究所(NIFS)在《Nuclear Fusion》期刊联合发表重大研究成果。双方利用大型螺旋装置(LHD)首次通过实验证实,离子回旋共振频率(ICRF)波加热技术可有效提升氢硼聚变反应率。该突破为清洁聚变能源开发提供了新的技术路径。

氢硼聚变因不产生中子而被视为理想聚变方案,但其反应截面峰值要求质子能量维持在600keV以上。传统中性束注入(NBI)方案中,高能质子会因库仑碰撞迅速能量衰减,导致聚变效率受限。研究团队通过ICRF波与NBI快离子的协同作用,实现了对快离子速度分布的主动调控。实验数据显示,ICRF加热使快离子在高能区停留时间显著延长,α粒子产额大幅提升。
该研究通过功率调制、束流终止对比和能量扫描三种诊断方法,验证了ICRF波对快离子的直接再加速效应。这一发现为波驱动聚变方案提供了关键实验证据,标志着氢硼聚变从理论构想向工程实践迈出重要一步。研究成果将直接推动无中子聚变堆的设计创新,为未来清洁能源开发开辟新的技术方向。