今天小編分享的科技經驗：可控核聚變國家隊成立 “人造太陽”迎來多路徑競賽，歡迎閱讀。
本報記者 索寒雪 北京報道
可控核聚變被形容為 " 人造太陽 "，即利用太陽的聚變模式，可無限生產出清潔能源，是全世界競相角逐的下一代能源。
" 臨近年底，每天都有投資機構和媒體在和我們聯系。" 陝西星環聚能公司（以下簡稱 " 星環聚能 "）人士向《中國經營報》記者表示，" 現在大家都知道這是未來能源的發展方向。"
該企業創始團隊核心成員均來自清華大學工程物理系聚變團隊，是目前國内系統性從事磁約束可控聚變研究的頂尖團隊之一。" 雖然技術還處在前期階段，但按照目前的發展，10 年以内，應該可以實現商業化運作。" 他向記者表示。
核聚變技術的國家隊也在集結。2023 年 12 月 29 日，以 " 核力啟航 聚變未來 " 為主題的可控核聚變未來產業推進會召開，由 25 家央企、科研院所、高校等組成的可控核聚變創新聯合體正式宣布成立。
至此，國内多條技術路線已經形成。
資金、人才、技術多種考驗
2023 年年末，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室，4 次成功進行核聚變的重復性點火，成為行業新的裡程碑。首次聚變點火，意味着從聚變反應中產生淨能量增益。
僅從理論而言，可控核聚變所生產的清潔能源近乎無限量。" 這就是說，輸出的能量已經高于輸入的能量。這個意義非常大。" 國家電投進行核電研究的人士向記者表示。
他同時表示：" 并不是所有企業都能夠參與到可控核聚變研究中，前期需要特别巨大的投資。" 僅是前期技術開發金額，就可能高達數十億元。
星環聚能的技術路線是采用磁約束方式來管住等離子體，讓其飄在空中，同時，用磁重聯的方式加熱等離子體，可以簡單理解為一種自加熱。
該公司利用 SUNIST-2 設備初步驗證技術方案的可行性，至今該裝置累計投入 1.5 億元，包括場地改造、團隊運營在内。
星環聚能計劃将在下一代裝置 CTRFR-1，徹底驗證方案的工程可行性，實現等離子體輸出能量大于輸入能量。而下一代裝置的預算則達到了 10 億元。
" 業内缺少人才，缺少專家。" 被采訪人都認可當前這一狀況。
記者從中國核電處獲悉，可控核聚變創新聯合體的第一批關鍵技術任務由 13 家中央企業承擔，共計 10 項，主要面向聚變工程化的高溫超導磁體、聚變堆材料、大功率儲能和產氚包層等四個核心領網域，開展集中突破瓶頸。
在人才之外，設備制造的挑戰也非常大。目前已有的核電設備，已經不能滿足核聚變的需求。
" 我們現在的核電技術是裂變，不是聚變。現在裂變高溫堆的溫度是 700 攝氏度，低溫堆的溫度是 200 攝氏度。但是聚變所產生的溫度要遠高于這個溫度。這對設備技術的要求非常高。" 前述人士表示。
記者注意到，在可控核聚變創新聯合體名單中，有很多傳統核電設備制造商，包括中國東方電氣集團、中國兵器工業集團、中國寶武鋼鐵、中國機械科學研究總院、長江三峽集團、中國一重、哈爾濱電氣等。
技術競賽正熱
陝西星環聚能公司人士表示，目前實驗任務很重，時間非常緊張。
核聚變是指由質量小的原子在一定條件下（如超高溫和高壓）, 發生原子核互相聚合作用 , 生成新的質量更重的原子核 , 并伴随着巨大的能量釋放的一種核反應形式。
記者從國家能源局網站上獲悉，中核集團核工業西南物理研究院主導下的中國新一代 " 人造太陽 " 裝置（HL-2M）在 2022 年 10 月 19 日下午實現了等離子體電流突破 100 萬安培（1 兆安），創造了中國可控核聚變裝置運行新紀錄，标志着我國核聚變研發距離聚變點火邁進重要一步，跻身國際第一方陣，技術水平居國際前列。
中核集團核工業西南物理研究院自主設計、建造的新一代 " 人造太陽 " 裝置（HL-2M）在 2020 年 12 月 4 日建成并實現了首次放電。
來自清華大學的消息顯示，2023 年 7 月，清華大學新概念磁約束核聚變探索裝置——中國聯合球形托卡馬克 2 号（SUNIST-2）建成并首次放電。
SUNIST-2 是我國目前磁場最強、等離子體性能最高的球形托卡馬克（如下圖），設計參數為大半徑 0.53 米，小半徑 0.33 米，磁場 1.0 特斯拉，等離子體電流 0.5 兆安培。SUNIST-2 配備了一對可移動的内部極向磁場線圈、多組固定的外部極向磁場線圈和分段式中心螺線管，以及單路輸出電流高達 110 千安培、總功率接近 100 兆瓦的模塊化儲能磁體電源，具備豐富的等離子體位形配置和強大的等離子體控制能力。
" 現在是在尋找最好的技術路線。" 星環聚能公司人士向記者表示。
在這一階段，還無法實現各個技術之間彼此借鑑的 " 大一統 " 模式。
2023 年國務院國資委啟動實施未來產業啟航行動，明确可控核聚變領網域為未來能源的唯一方向。未來產業啟航行動，是聚焦新一代移動通信、人工智能、生物技術、新材料等 15 個重點產業領網域方向，推動中央企業加快布局和發展戰略性新興產業。
中國工程院院士李建剛說：" 用不到 10 年的時間，你們一定能看到有一盞燈在中國合肥被核聚變點亮。"
目前，可控核聚變作為人類能源問題的理想解決方案，已成為大國科技競争的前沿陣地。
（編輯：郝成 校對：張國剛）
