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中国,人造太阳,能量革命!

发布日期:2025-10-09 11:27    点击次数:89

最近,大家可能都在新闻里看到了一个特别高大上的词儿——“可控核聚变”,还总跟着一个听起来更厉害的名字,叫“人造太阳”。

央视的《东方时空》栏目甚至都专门做了一期节目来讲这个事儿,说这是咱们国家“十四五”规划里头的一项重要科技成果。

很多人可能就纳闷了,这“人造太阳”到底是个啥?

跟我们老百姓有啥关系?

是不是又是什么离我们生活很遥远的科学研究?

其实啊,这事儿不仅不远,而且还可能彻底改变我们每一个人的未来生活,说是人类的“终极能源”梦想一点都不过分。

咱们今天就用大白话,好好聊聊中国在这场奔向未来的能源赛跑中,到底跑得有多快,又有多稳。

首先,咱们得搞清楚,为啥要费这么大劲去造一个“太阳”呢?

答案很简单,就是为了能源。

我们现在用的电,大多是烧煤烧油烧天然气来的,这会产生污染,还会导致全球变暖。

虽然我们有水电、风电、太阳能这些清洁能源,但它们都有个毛病,就是“看天吃饭”,不稳定。

核电站倒是挺稳定,但那是核裂变,就是把一个大的原子核分裂成几个小的,会产生一些有放射性的核废料,处理起来很麻烦。

而“人造太阳”搞的核聚变,正好反过来,是把两个小的原子核,比如氢的“兄弟”——氘和氚,在超级高的温度和压力下,让它们“合体”变成一个大点的原子核,这个过程释放出来的能量,比核裂变要大得多,而且原料在海水里几乎是取之不尽的,产生的“废料”也主要是氦气,就是我们充气球用的那种,安全又干净。

简单说,就是找到了一个既能提供无穷无尽的能量,又几乎没有污染的完美办法。

那么,这个听起来像科幻小说的技术,咱们国家做得怎么样了呢?

可以说,已经冲到了世界的第一方阵,而且还玩出了自己的特色。

咱们国家有两支主力军,一支是中科院、中核集团这些“国家队”,他们走的是国际上比较主流的“氘氚”路线。

这条路的好处是,实现聚变反应的温度门槛相对低一些,大概一亿摄氏度就行。

你没听错,是“一亿摄氏度”,这已经比太阳中心的一千五百万度高出好几倍了。

咱们国家那个被大家叫做“东方超环”的大科学装置,就在2021年底,成功地把一团超过一亿摄氏度的等离子体,也就是“人造太阳”的芯,稳稳当当地控制了1066秒,差不多有18分钟那么长。

这可是世界纪录,说明我们控制这种极端能量的技术已经非常厉害了。

还有在成都的“中国环流三号”,也首次实现了“双亿度”运行,就是原子核和电子的温度都超过了一亿度,这又是一个重大的技术突破。

不过,“氘氚”路线虽然走得比较靠前,但也有它的难点。

比如氚这个原料在自然界里很少,需要人工制造,而且它本身带点放射性,对设备材料的要求特别高。

这时候,咱们国家“不把鸡蛋放在一个篮子里”的智慧就体现出来了。

除了“国家队”,我们还有一支来自民间的“奇兵”——新奥集团。

他们选择了一条更大胆、也可能更具颠覆性的路,叫做“氢硼”路线。

这条路有啥不一样呢?

首先,用的燃料不一样。

它用的是最普通的氢和硼,这两种东西地球上到处都是,价格非常便宜。

新奥能源研究院的院长刘敏胜就说得很实在,只有原料便宜,将来发出来的电才能便宜,才能真正地走进千家万户。

其次,它的产物更干净。

氢硼反应只产生氦气,不产生中子,这意味着几乎没有放射性问题,对设备的损伤也小得多,安全性大大提高。

最厉害的一点是,它产生的带电粒子可以直接用来发电,能量转换效率理论上能超过90%。

这是什么概念?

我们现在最高效的发电方式,能量转换效率也就百分之四五十,一大半的能量都浪费在烧开水、推动蒸汽轮机这些中间环节了。

氢硼路线如果成功,等于是一步到位,直接拿到了最高效、最清洁的能源。

当然,这么好的事,挑战自然也更大。

氢硼反应需要的点火温度,可不是一亿度了,而是要达到十亿度甚至更高。

为了达到这个匪夷所思的温度,新奥的科学家们想出了一个“阶梯式加热”的办法,就像咱们烧开水,先用小火,再换大火,最后用猛火。

他们先用类似变压器的原理,把等离子体加热到几百万度;然后用像微波炉一样的技术,把它加热到几千万甚至上亿度;最后再用上高能物理里的粒子加速技术,把高能粒子像子弹一样打进去,强行把温度顶到目标高度。

为了实践这个理论,他们自己动手造了一个叫“玄龙50U”的实验装置。

这个装置的进展非常快,2024年初才第一次放电,到了2025年4月,就在国际上第一次实现了氢硼聚变等离子体百万安培的放电,5月份又成了全球第一个能在1.2T以上强磁场条件下稳定运行超过一秒的球形环装置。

这些成就,为最终实现氢硼聚变的高温高密度条件打下了坚实的硬件基础。

更让我们感到自豪的是,“玄龙50U”从里到外的所有关键部件,比如微波加热系统、真空室、磁体、各种探测器等等,已经实现了百分之百的国产化。

这说明我们不单单是在理论上有所突破,我们的高端制造业水平也跟上来了,能够支撑起这样尖端的科研项目。

从上游的高温超导材料生产,到中游的精密设备设计制造,再到下游的运营和应用研究,一条围绕着“人造太阳”的完整产业链,已经在我们国家初步形成了。

正是因为有了这样的全产业链协同作战,我们的“国家队”和“企业队”才能双轨并进,共同推动“人造太阳”这个梦想加速照进现实。

这种国家力量和市场力量相结合的模式,让我们在面对这项关乎人类未来的技术时,有了更多的选择和更大的底气。



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