中國(guó)“人造太陽(yáng)”兩年后點(diǎn)火，核聚變能源時(shí)代真的要來(lái)了嗎？

你是否想過(guò)，有朝一日人類能在地球上復(fù)刻太陽(yáng)的能量？這不是科幻小說(shuō)的情節(jié)，而是中國(guó)科學(xué)院正在推進(jìn)的現(xiàn)實(shí)計(jì)劃。2027年底，一個(gè)名為BEST的緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置將嘗試"點(diǎn)燃"氘氚等離子體，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)聚變功率20至200兆瓦，讓產(chǎn)出能量首次超越消耗能量。這個(gè)被稱作"人造太陽(yáng)"的裝置，究竟藏著怎樣的黑科技？它真能如約在兩年后為我們帶來(lái)清潔能源的曙光嗎？

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說(shuō)起核聚變能源，它堪稱能源界的"圣杯"。與核裂變相比，聚變反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)壽命放射性廢物，原料氘可從海水中提取，每升水蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于300升汽油。但實(shí)現(xiàn)可控核聚變需要將等離子體加熱到上億度，并維持足夠長(zhǎng)時(shí)間——這就像用磁場(chǎng)編織一個(gè)看不見的籠子來(lái)囚禁太陽(yáng)。中國(guó)環(huán)流三號(hào)在今年5月已實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)安培電流和雙億度高溫的突破，為BEST裝置奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

BEST裝置的獨(dú)特之處在于其緊湊型設(shè)計(jì)。相比國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER這個(gè)重達(dá)2.3萬(wàn)噸的"巨無(wú)霸"，BEST采用更高效的磁場(chǎng)構(gòu)型，能在更小空間產(chǎn)生更強(qiáng)約束力。其超導(dǎo)線圈工作時(shí)溫度接近絕對(duì)零度，卻要約束比太陽(yáng)核心還熱十倍的等離子體，這種"冰與火之歌"的實(shí)現(xiàn)依賴我國(guó)自主研發(fā)的納米晶強(qiáng)化鎢銅合金材料。這種材料能承受每平方米10兆瓦的熱負(fù)荷，相當(dāng)于在指甲蓋大小的面積上承受一臺(tái)家用空調(diào)全功率運(yùn)行的熱量。

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全球聚變競(jìng)賽已進(jìn)入白熱化階段。美國(guó)私人公司Helion計(jì)劃2024年實(shí)現(xiàn)脈沖式聚變發(fā)電，韓國(guó)KSTAR裝置保持1億度30秒的運(yùn)行紀(jì)錄。而中國(guó)選擇了更穩(wěn)健的技術(shù)路線：EAST裝置今年實(shí)現(xiàn)1066秒長(zhǎng)脈沖運(yùn)行，HL-3裝置突破聚變?nèi)朔e10^20的關(guān)鍵指標(biāo)。這些看似枯燥的數(shù)字背后，是等離子體控制技術(shù)的三重突破：全數(shù)字化磁控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)響應(yīng)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)等離子體破裂的準(zhǔn)確率達(dá)98.7%，雙曲面偏濾器設(shè)計(jì)將熱負(fù)荷降低90%。

聚變商業(yè)化的曙光已經(jīng)隱約可見。中信證券預(yù)測(cè)到2035年全球聚變裝置市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)2.26萬(wàn)億元。但要真正建成"人造太陽(yáng)"，仍需攻克三大難關(guān)：持續(xù)百秒以上的能量?jī)粼鲆妗⒖缮虡I(yè)化運(yùn)營(yíng)的小型化設(shè)計(jì)、能承受中子輻照的新型材料。河北產(chǎn)出的4英寸金剛石微波窗口證明，我國(guó)在關(guān)鍵材料領(lǐng)域正逐步打破國(guó)外壟斷。

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站在能源革命的臨界點(diǎn)，我們或許正在見證歷史。就像20世紀(jì)人類征服原子能那樣，可控核聚變將重新定義文明的能源版圖。當(dāng)BEST裝置在2027年首次點(diǎn)亮那團(tuán)發(fā)光的等離子體時(shí)，它照亮的不僅是實(shí)驗(yàn)室，更是人類擺脫化石能源依賴的未來(lái)之路。這場(chǎng)持續(xù)了半個(gè)世紀(jì)的"逐日"征程，終于要迎來(lái)最激動(dòng)人心的章節(jié)。