热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

“人造太阳”时间表更新 第一度电瞄准2030年

2026-07-06 11:11     来源:央视新闻客户端     人造太阳 核聚变 核技术

6月27日,两款我国自主研制的核聚变堆超导磁体,完成技术验收和满工况参数测试。其中,高温超导中心螺管线圈是紧凑型聚变实验装置的关键部分。装置计划将于2027年底建成,并在2030年前后,演示用核聚变发出第一度电。

模拟太阳内部释放能量的机制,人造太阳,需要把燃料加热到上亿摄氏度,但是,没有哪种材料能够长期承受这种高温。几十年来,科学家们采用的主要方法,是用强大的磁约束把等离子体“托”起来,让火球不碰壁、不熄灭,而团队所要做的,就是要制造出“人造太阳”的这个关键部件。

按照目前主流路径,可控核聚变主要用海水提取出来的轻原子核“氘”做燃料。一升海水的聚变能量,相当于300升汽油,而且几乎不产生放射性强的核废料,没有碳排放。地球的海洋中,蕴藏了大约45万亿吨的聚变原料氘,按照人类消耗能量的速度,可以维持人类发展几十亿年。因此,世界主要发达国家,都将目光投向了“人造太阳”,成为必须拿下的技术。

记者:您造这个笼子,虽然有形也无形。

中国科学院合肥物质院等离子体所研究员 秦经刚:有形的是它的形状,无形是磁场,你看不见摸不着。

记者:能控制这些,这就是传说中的魔法?

秦经刚:对,类似于魔法。

魔法,落到手上,是一根薄薄的高温超导带材。它中间真正起作用的超导层,只有一微米左右。它要被加工、扭绞、塞进钢管,再挤压成型。一根线弯过去,看似只是改变形状,实际上同时经历了拉伸、压缩、扭转。任何一道工序失控,都可能让它失去作用。

六年前,秦经刚接到的任务,只有一个大致框架。要求有两个:把性能提上去,把价格降下来。当时,设计怎么定,材料哪里来,一切都是未知数。

经过六年努力,此次完成测试的磁体,从原材料、结构,到装备和工艺,实现了100%国产化。成本也随之改变,同样的超导材料,曾经一米要四百元,如今降到了一百元。

更为重要的是,这次的线圈从重量、尺寸和储能都远远超过之前的规格,单个线圈从350吨上升到580吨。这意味未来“人造太阳”的能量也将更大。不过对秦经刚来说,这次通过测试,还远不是终点。

秦经刚:只算我刚才说的,是验证了从材料设计到工艺的可行性,这个线圈可以往装置上用了,但是从真正的高温超导,尤其是高温超导在聚变应用过程中,我个人认为我们的道路只走了80%。剩下的20%,是要把线圈用在装置上,在苛刻环境下去考核它的服役稳定性和寿命。只有考核通过了,我认为高温超导这条路才是100%走完。

近年来,中国的“人造太阳”,一直在加速刷新时间表。2025年1月,全超导托卡马克实验装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,刷新世界纪录。而此次超导磁体的突破,则是补齐了核聚变工程化链条上最难造的那块部件。它的背后,是从20世纪80年代开始,几代人的努力。

记者:所以验收完之后,第一天您干啥了?

秦经刚:第一天验收完之后,我好像在办公室待了两小时,默默地回忆了一下从开始到现在的历程。

秦经刚:整个团队也就20人左右,女性应该是8人。

秦经刚:回想过往,我们实际上在享受这个过程,我们越挫越勇,尤其这次实验做完,大家更有信心了。我们前面所有的辛苦,所有的汗水,甚至所有的泪水都没有白流。

秦经刚:每次去做报告,别人就说你们老是50年,到底啥时候能实现?50年再50年,也确实说核聚变确实很难。但是经过这么多年发展,我们已经看到了曙光。所以,我们想按照现在的既定目标,能够在2030年首先发出第一度电。

秦经刚:我相信,这肯定不用再等50年。未来,比如我们叫示范堆,甚至再到商业堆,我们还要一步一步来。


推荐阅读

日本团队提出拓扑磁体“按层设计”新准则

日本东北大学、大阪大学、东京大学、综合科学技术研究机构、日本原子能机构和J-PARC中心等单位组成的研究团队,发现了一类可通过改变层数来调控性质的四方晶格磁性材料,为拓扑量子材料设计提出了新的思路。相关成果已于2026年7月1日在线发表于《美国化学会志》。在高温超导体、铁电体等层状氧化物研究中,科研人员早已习惯通过改变晶体结构中的层数,形成所谓同系物系列,从而系统调控材料的超导性、磁性等性质。但在近年来受到关注的拓扑量... 2026-07-06

上海应物所在合金碲脆研究领域取得重要进展

钍基熔盐堆中一回路金属构件在长期服役后,面临着裂变产物碲沿晶扩散、弱化晶界并最终导致金属构件表面开裂的问题,威胁堆内构件尤其是薄壁件的服役寿命和安全性,是熔盐堆合金材料方面的重要难题之一。十余年来,中国科学院上海应用物理研究所李志军研究员和蒋力研究员团队改进碲脆模拟实验方法,完善碲脆损伤机制,探索碲脆防护方案,为应对熔盐堆合金材料碲脆问题提供了研究基础。1.优化碲脆研究实验方法前期,大多数相关研究均采用碲蒸气开展碲... 2026-07-06

泰国核技术研究院代表团小堆领域培训收官

为持续深化中泰小型模块化反应堆领域的技术交流与合作,在海南核电与中国中原协同筹备下,泰国核技术研究院代表团小型模块化反应堆国际培训任务于6月26日收官。本次培训立足双方技术交流与合作发展的实际需求,采用理论授课结合实地参访的多元化模式,为中泰双方搭建起直观高效的交流平台。培训期间,泰方代表团实地观摩了小堆工程实践成果,直观了解我国小堆技术的核心优势与成熟应用经验,双方围绕共同关注的主题开展深度学习与热烈研讨,进一步... 2026-07-06

俄"InnoPlasmaTech"公司成功试验核电站一回路金属构件离子—等离子去污技术

俄罗斯科研企业ИнноПлазмаТех(InnoPlasmaTech)近日宣布,物理学家通过实验验证了一种离子等离子体方法,可用于去除核反应堆金属结构表面的放射性污染。该技术面向核电站回路内设备,如蒸汽发生器、管道及其他金属部件,能够处理成分复杂、附着牢固的污染沉积物,同时避免传统酸碱清洗带来的大量二次液态放射性废物。核反应堆运行过程中,回路内金属设备表面会逐渐形成放射性沉积层,这类沉积物通常结构稳定、化学组成复杂,在机组大修... 2026-07-05

国际原子能机构与联合国粮农组织启动核技术提升作物养分利用效率与营养品质协调研究项目

国际原子能机构(IAEA)与联合国粮农组织(FAO)通过联合粮农核技术中心正式启动题为"整合核技术提升养分利用效率与作物营养品质"的新协调研究项目(CRP)。该项目为期五年,旨在针对全球农业系统氮、磷及锌、铁、硒等微量元素利用率低导致肥料流失、作物营养不足及气候变化影响养分循环的问题,运用稳定同位素示踪(^15N、^65Zn、^57Fe、^77Se)测定养分循环与吸收效率,放射性同位素示踪(^32P/^33P)追踪磷动态,并结合X射线荧光等分析手段区分肥... 2026-07-04

阅读排行榜