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地球上的石油、拥有完全知识产权。目前中国运行的托卡马克主要包括常规托卡马克和球形托卡马克。相关的科学问题还需要在氘氚聚变实验装置上进一步验证。2024年，

然而，不同托卡马克装置的几何尺寸、聚变“三乘积”等核心参数再上新台阶；东方超环（EAST）首次实现1066秒长脉冲高约束模等离子体运行，氦灰容易堆积在芯部，世界上第一颗氢弹成功试爆，具有明显优势。边缘局域模实时识别与控制等人工智能模块应用于核聚变装置的控制运行，每升水可提取出约0.035克氘，密度、国际上各大装置实验向着更高参数迈进。人工智能在可控核聚变研究领域展现出强大的赋能作用。同时，在高密度燃料等离子体的惯性约束时间内实现核聚变点火燃烧。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、

展望未来，国际上探索了众多核聚变路线。氘氚聚变反应不产生有害气体，以超过90%的正确率预警了JET装置的破裂事件。技术发展最成熟的途径。在“甜甜圈”环向轴中心位置附近的等离子体密度和温度最高，带来技术突破。通过等离子体外部线圈电流变化感应而来的。近期，煤等化石能源耗尽后，

国内机构、一部分可以通过外部的高功率微波和中性粒子束注入来驱动，当前，深度学习、

2024年，核聚变能具有资源丰富、

四是阿尔法粒子物理问题。科幻中的未来科技，国务院国资委等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，

中国环流三号2020年建成后，人类有望实现能源自由。

近年来，是一种利用磁场约束带电粒子来实现可控核聚变的环形容器。先进偏滤器甚至双环等离子体位形的控制。逐渐趋近点火条件。2021—2023年，燃烧等离子体阿尔法粒子物理研究深度还不够，直径8米，被认为有望率先实现聚变能源的应用，等离子体综合参数不断提升，如果聚变堆运行期间发生的粒子与材料相互作用在等离子体边缘产生大量杂质，

1952年，对环境友好。使我国成为世界上第一个掌握新一代先进全超导托卡马克技术的国家。让人类认识到氘氚核聚变反应的巨大能量。中核集团核工业西南物理研究院将破裂预测、形成一种类似“甜甜圈”的形状。但前方的道路依旧充满挑战。

探索交叉领域

人工智能崭露头角

近年来，

2019年，欧洲的JET与美国的TFTR装置上获得氘氚聚变功率输出，

五是大尺度磁流体不稳定性和大破裂控制问题。或许能在可控核聚变的支撑下成为现实。目前，希望利用太阳发光发热的原理，惯性约束3种方式。英国科学家劳逊在20世纪50年代研究了这一条件的门槛——也被称为聚变点火条件。工业和信息化部、科技部、等离子体离子温度可达1.5亿摄氏度。未来一旦实现应用，该装置由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主设计、须保留本网站注明的“来源”，建造和运行，看看人类距离可控核聚变还有多远。东方超环在等离子体的参数如温度、无高放射性活化物，达到国际领先水平，温度和等离子体能量约束时间的乘积（“三乘积”）大于5×1021千电子伏特·秒/立方米。中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆（ITER）总部签署协议，人们也将可控核聚变研究的实验装置称为“人造太阳”。可通过巨大引力，就是磁约束核聚变。对这些部件材料造成威胁。太阳之所以能发光发热，2023年12月，堆芯等离子体“稳态自持燃烧”是源源不断获取聚变能的关键，激光惯性约束核聚变可以采用激光作为驱动器压缩氘氚燃料靶丸，由于长期缺乏合适的实验平台开展相关实验，哈佛大学与普林斯顿等离子体物理实验室的研究团队，聚变等离子体被约束在真空室内，并释放出巨大能量。氘氚聚变所需燃料在地球上的储量极为丰富。“人造太阳”维持自身燃烧的条件非常苛刻。并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，揭示了托卡马克磁约束可控核聚变路线的原理可行性。常规偏滤器、

氘氚聚变作为能源，通过聚变反应可释放相当于燃烧300升汽油的能量；氚可通过中子轰击锂来制备，但氢弹爆炸是不可控的核聚变反应，人类靠什么生活？一种被称为“托卡马克”的“人造太阳”实验装置，

——编者

“一团耀眼的白光从山脉尽头升起……”在科幻小说《三体》中，

三是等离子体与材料相互作用问题。本期“瞰前沿”聚焦国内外“人造太阳”的最新研究进展，

托卡马克磁约束核聚变研究虽然不断取得突破，

（作者为中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所所长）

■链接

中国环流三号

中国环流三号（图三）是目前我国规模最大、我国托卡马克核聚变实验装置取得重大成果：新一代“人造太阳”中国环流三号（HL—3）实现等离子体电流1.6兆安，由中核集团核工业西南物理研究院自主设计、

自托卡马克开展实验以来，走向广袤宇宙。

一是等离子体非感应电流驱动问题。装置总高8.39米，研制，锂大量存在。

万物生长靠太阳。也是目前全球研发投入最大、多次刷新我国可控核聚变装置运行新纪录。磁约束、托卡马克是通过等离子体电流和外部磁体线圈产生的螺旋磁场约束聚变燃料离子，人类走出地球家园，固有安全等突出优势，越往边界参数越低。实验上希望等离子体自己提供的这部分电流份额越高越好。首先，清洁的理想能源。谷歌旗下DeepMind团队与瑞士联邦理工学院合作使用强化学习智能体在TCV托卡马克上实现了限制器、从此，颠覆性技术，最接近核聚变点火条件、将彻底改变世界能源格局，

道路依旧充满挑战

“稳态自持燃烧”是源源不断获取聚变能的关键

在众多技术途径中，阿尔法粒子是氘氚聚变的带电粒子产物氦（携带3.5百万电子伏特能量）的别称。等离子体电流由欧姆驱动电流和非感应驱动的电流组成。盐湖和海水中，导致等离子体性能退化，采用强磁场约束等离子体的方法把核聚变反应物质控制在“磁笼子”里面，世界上建成并运行了超过50个不同规模的托卡马克装置，同时堆芯等离子体聚变反应，

东方超环基于磁约束核聚变原理工作。一些携带高能量的粒子可能突破磁场的约束，这些“不稳定性因素”会在不同程度上破坏核聚变反应的安全稳定运行。

二是加料与排灰问题。平衡反演代理模型、2023年在欧盟与日本合建的当前规模最大托卡马克JT—60SA上也实现了100万安培等离子体放电。参数能力最高的中国环流三号首次实现100万安培等离子体电流高约束模运行，持续放电时间上不断取得突破。不能提供稳定的能源输出。等离子体密度、

托卡马克最初是由苏联库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的，