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逐日追光!中国“人造太阳”合肥造,终极能源梦触手可及

——全球首个紧凑型聚变装置核心系统在合肥通过验收一、什么是“人造太阳”?“人造太阳”并非神话传说,而是人类对核聚变能源的

——全球首个紧凑型聚变装置核心系统在合肥通过验收

一、什么是“人造太阳”?

“人造太阳”并非神话传说,而是人类对核聚变能源的终极探索。它通过模仿太阳内部的核聚变反应(氢原子核融合成氦原子核),在地球上建造可控核聚变装置,为人类提供几乎无限的清洁能源。与核裂变(如核电站)相比,核聚变具有三大优势:

1. 燃料丰富:仅需1升海水即可获得相当于300升汽油的能量,地球海洋中储存的重氢足够人类使用数亿年;

2. 零污染:反应过程仅释放能量,无核废料或温室气体排放;

3. 安全性高:反应条件苛刻(需上亿度高温和超强磁场),一旦失控可自动终止。

目前,中国的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)已实现1.2亿摄氏度等离子体运行101秒的突破,为全球聚变研究树立标杆。

二、合肥“人造太阳”计划新进展:关键系统通过国际验收

2025年3月9日,中国下一代“人造太阳”迎来里程碑时刻——聚变堆主机关键系统综合研究设施(“夸父”装置)的八分之一真空室及总体安装系统通过专家组验收,标志着我国在核聚变工程化领域迈入新阶段。

1. 什么是“八分之一真空室”?

该装置形似巨型“橘子瓣”,总高20米,重295吨,是未来聚变堆的核心部件。其作用是为上亿度高温等离子体提供真空环境,并作为超导磁体的安全屏障。未来8个这样的“橘子瓣”将合体,构成完整的聚变堆真空室。

2. 技术突破与难点

· 材料与焊接:真空室采用50毫米超低碳不锈钢,需承受极端温度梯度和强磁场,焊接误差需控制在0.3毫米以内。团队创新研发窄间隙自动化焊接技术,攻克超低碳不锈钢辐射耐受性难题;

· 精度要求:预埋件定位误差仅±2毫米,采用全站型激光跟踪仪实时监测,确保万无一失;

· 专利成果:十年攻关形成40余项发明专利,技术外溢至粒子加速器、半导体等领域。

3. 合肥的全球地位

作为全国四大综合性国家科学中心之一,合肥已集聚EAST、“夸父”等大科学装置,成为全球核聚变研究最活跃的城市之一。此次验收的真空室系统,为聚变堆设计、建造和运行提供了全链条技术验证平台。

三、未来愿景:从实验室到能源自由

根据规划,合肥“夸父”装置将瞄准2035年实现聚变发电实验演示的目标,推动核聚变从理论走向实用。若成功,人类将彻底摆脱化石燃料依赖,开启“无限能源时代”。

正如中科院合肥物质院刘志宏研究员所言:“这不仅是科技的胜利,更是人类对可持续未来的共同承诺。”

结语

从EAST到“夸父”,合肥正以“逐日追光”的魄力,书写人类能源革命的崭新篇章。这场科技长征,或许将照亮人类文明的下一站。

风险提示:核聚变技术仍处于实验阶段,商业化应用需克服工程化、成本控制等挑战。