中國打破核聚變50年魔咒，EAST創密度新紀錄

哈嘍，大家好，今天小墨這篇評論，主要來分析中國EAST突破核聚變密度極限的意義，拆解人造太陽商業化的前路與挑戰。

核聚變領域一個困擾全球科學家近半個世紀的魔咒，被中國科學家打破了。合肥科學島上的EAST裝置成功將等離子體密度推至格林沃爾德極限的1.3倍至1.65倍，這個曾被視為不可逾越的密度天花板，就此成為歷史。

這一突破不僅登上了《科學進展》期刊，更讓國際學界重新審視核聚變的商業化路徑。法國聚變物理學家杰羅尼莫奧拉亞直言，這些結果非常有前景，值得在其他托卡馬克裝置中探索。

格林沃爾德極限自1988年提出后，就成為托卡馬克裝置的設計鐵律。一旦等離子體密度超過這個閾值，就會引發劇烈不穩定性，最終導致反應堆停機。想要實現核聚變能量凈增益，就必須兼顧密度、溫度和約束時間這三個關鍵要素。

EAST團隊的突破并非偶然，而是基于2021年的理論預測，通過兩項關鍵技術實現了突破。一是高功率微波加熱技術，用電子回旋共振加熱的方式高效提升初始燃料溫度，減少了內壁金屬原子脫落混入等離子體的數量。

二是預充氣技術，向腔室注入大量中性氣體，既提供了更多燃料，又冷卻了壁面區域，進一步降低雜質產生。

對比來看，美國DIII-D托卡馬克在2024年5月曾將密度提升到極限的120%，但僅維持2.2秒。EAST不僅提升幅度更大，更實現了高密度等離子體的長時間穩定運行。

據人民日報2026年1月5日報道，參與此次實驗的中科院等離子體物理研究所團隊，為解決高密度下的穩定性問題，連續攻關近兩年，期間調整了上百次實驗參數，最終通過精準控制微波加熱功率和預充氣時機，才實現了這一歷史性突破。

核聚變商業化已進入全球競速階段。美國能源部2025年10月發布路線圖，計劃2030年代中期實現商業化部署。全球45家聚變公司中，有35家預計在2030至2035年間運營試點工廠。

中國在這場競賽中已占據第一梯隊位置。除了EAST的突破，合肥2025年啟動的BEST裝置建設，計劃2027年底建成，力爭2030年實現全球首次聚變能發電演示，比國際熱核聚變實驗堆ITER的時間表提前近十年。成都的中國環流三號裝置，2025年也獨立達成原子核溫度1.17億攝氏度與電子溫度1.6億攝氏度的雙高溫突破。

國際合作項目ITER的全功率運行時間已從2035年推遲到2039年，這為中國提供了趕超機會。據新華社2026年1月6日報道，合肥未來大科學城已聚集了20多家聚變相關企業，形成了從核心裝置研發到配套材料生產的完整產業鏈。其中一家專注于聚變第一壁材料的企業，已與中科院合作完成了多次材料測試，為下一代裝置建設提供了關鍵支撐。

突破格林沃爾德極限的意義重大，更高密度下的穩定等離子體，能讓未來反應堆體積更小、成本更低，同時輸出更多能量。這為下一代燃燒等離子體聚變設施提供了可擴展的技術路徑，而燃燒等離子體正是實現能量凈輸出的關鍵。

商業化之路仍面臨多重挑戰。當前EAST使用的氫或氘燃料，未來需替換為氚氘混合燃料，氚的放射性和稀缺性，讓自持循環成為一大難題。

材料方面，面向等離子體的第一壁需承受極高熱流和中子輻射，中核集團核工業西南物理研究院2025年在液態金屬壁技術上的進展，為解決這一問題提供了新思路。

能量導出環節同樣關鍵，聚變反應釋放的能量需通過包層系統轉換為熱能，再驅動汽輪機發電，包層材料既要高效吸能又要實現氚增殖。據科技日報2026年1月8日報道，中科院核能安全技術研究所團隊，已完成新型包層結構的初步設計，正在進行相關性能測試。

EAST突破格林沃爾德極限，是中國核聚變研究的重要里程碑。隨著技術持續迭代和產業集群成型，人造太陽的商業化曙光正逐步顯現。全球科學界攜手攻關下，這一終極清潔能源終將照亮人類未來。