申鹏｜“种个太阳”，有多难？

点击：作者：申鹏来源：昆仑策网【作者授权】发布时间:2025-03-30 20:54:18

中国可控核聚变技术取得重大进展，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，综合参数大幅跃升。

中国“人造太阳”实现双亿度，简单解释一下，就是可控核聚变装置中的电子和原子核温度同时突破1亿度。

电子温度达到1.6亿度，原子核温度1.17亿度，电子可以把能量传递给原子核，提高整个离子流的温度。

大家都知道，核聚变容易，“可控”难。

核聚变其实就是要用高温高压把不同原子核“压”到一起去，聚变出新的元素。

氢弹就是核聚变，但它是靠裂变向心核爆造成的高温高压来推动聚变的，那是一锤子买卖，能量瞬间爆发，爆完就没了，不可控；太阳这样的恒星其实就是个巨型可控核聚变反应堆，恒星有着巨大的质量，所以它内部有着极高的温度和压力，源源不断的核聚变水到渠成。

可控核聚变，可以看做是创造一个“人造太阳”，我们需要用极高的温度和极强的约束力来保证这个“太阳”内长期的高温高压，并且能够源源不断输出能量。

可控核聚变也可以比做“炼丹”，古代炼金神话中，把不同的元素丢进炼丹炉，最后能够炼出“金丹”，需要极高的温度（三味真火），需要极强的容器（九宫八卦炉）……所以，可控核聚变，温度是关键，容器更是关键。

可控核聚变理论中有个“聚变三乘积”，燃料等离子温度、等离子体密度和能量约束时间，这三项参数的乘积达到一定数值就可以实现核聚变反应，首先需要上亿摄氏度的高温，因为只有温度特别高，原子核才会‘跑’得更快。其次是等离子体的密度要足够高，这样原子核之间碰撞发生聚合反应的概率就会提高。最后要长时间地控制住这些原子核，要将高温高密度的核反应条件维持足够长的时间。只有这样才能够使核聚变发生并且持续下去。

咱们的可控核聚变研究取得了大量高新技术成就——

1、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 2.5MW，掌握了稳定获得电子内部输运垒的控制技术，实现电子温度 1.6 亿度。

2、是建成并投运 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（提升原子核温度的核心设备），单条束线最大功率达 7 兆瓦。

3、成功突破高压电源的多项核心技术，自主研制的高压电源最高可实现 120kV 的直流输出，精度优于 1%。

其实就在今年年初的时候，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）就实现了上亿摄氏度、持续1066秒的稳态高约束模等离子体运行；现在“中国环流三号”又实现了“双亿度”。

这意味着咱们已经跨过了温度和约束时间的壁垒，可以进行燃烧实验了……目前，全世界能够做燃烧实验的国家，只有我们了。

说得更明白一点，前期试验已经完成，不久之后，咱们可以尝试搭建“炼丹炉”（聚变反应堆）了。

（作者系昆仑策研究院特约研究员；来源：昆仑策网【作者授权】，转编自“平原公子”微信公众号，修订发布；图片来自网络，侵删）

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