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东方曙光:中国”人造太阳”突破核聚变密度极限,能源革命迎来新曙光

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2026年元旦刚过,我国科研团队在核聚变能源领域取得重大突破。据新华社报道,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队利用”人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)取得里程碑式进展:成功证实托卡马克密度自由区的存在,并找到突破等离子体密度极限的方法。这一发现如同在核聚变能源的迷宫中找到了关键出口,为人类实现清洁能源梦想点亮了新的希望。

长久以来,等离子体密度极限如同一道无形的高墙,阻挡着核聚变能源的实用化进程。当等离子体密度达到特定阈值,原本被磁场牢牢约束的高温等离子体就会突然破裂,剧烈的能量释放不仅威胁装置安全,更使持续稳定的核聚变反应成为遥不可及的梦想。这一物理规律曾被国际科学界视为难以逾越的障碍,直到中国科学家以东方智慧开辟了新的路径。

科研团队发展出的”边界等离子体与壁相互作用自组织(PWSO)理论模型”,宛如一张精准的航海图,指引着等离子体在极限边缘安全航行。依托EAST全金属壁运行环境,科学家们通过电子回旋共振加热和预充气协同启动等创新方法,巧妙降低边界杂质溅射,主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。更令人惊叹的是,他们通过精密调控靶板的物理条件,成功降低钨杂质主导的物理溅射,引导等离子体突破传统密度极限,进入前所未有的”密度自由区”。

“这项突破的意义不亚于当年人类首次控制核裂变,”一位不愿透露姓名的核物理学家在私下交流中表示,”它不仅验证了理论预测,更重要的是为未来聚变堆的高密度运行提供了切实可行的方案。”实验数据与PWSO理论的高度吻合,首次以实证方式证实了托卡马克密度自由区的存在,为理解密度极限这一困扰学界数十年的难题提供了关键线索。

这一成就背后,是中法科学家跨越国界的智慧结晶。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学与法国艾克斯-马赛大学的科研团队紧密合作,在国家磁约束聚变专项的持续支持下,历经无数次失败与调整,才迎来今日的突破。EAST装置作为全球最先进的核聚变实验平台之一,再次证明了中国在这一前沿领域的科研实力。

当夕阳的余晖洒落在合肥科学岛的EAST装置上,那些闪烁的指示灯如同人类探索未知的星辰。这项突破不仅关乎科学理论的进步,更承载着解决能源危机、应对气候变化的全球期待。核聚变能源因其清洁、安全、原料丰富的特点,被誉为”终极能源”。一旦实现商业化应用,仅一玻璃杯海水提取的氘燃料,就能提供相当于300升汽油的能量,且不产生温室气体和长寿命核废料。

业内专家指出,虽然从实验室突破到商用发电仍有漫长道路,但此次密度极限的突破无疑为ITER(国际热核聚变实验堆)计划和中国CFETR(中国聚变工程实验堆)项目注入了强大信心。正如一位参与项目的年轻科学家所言:”我们不是在追逐不切实际的梦想,而是在为子孙后代铺就一条通往清洁能源未来的道路。”

当全球仍在化石能源的困局中挣扎,中国的”人造太阳”已在实验室中绽放出希望的光芒。这束光,照亮的不仅是科学的前沿,更是人类文明可持续发展的新可能。在这场关乎人类命运的能源革命中,东方智慧正以务实而坚定的步伐,引领着人类迈向星辰大海的能源未来。

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