在探索清洁能源的科技前沿,我国科学家再次取得重大突破。
由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研发的微波加热系统,成功支撑"人造太阳"实验装置创造稳态运行新纪录。
这一突破性进展,标志着我国在核聚变能开发的关键技术领域迈出坚实步伐。
核聚变装置要实现持续运行,必须解决上亿摄氏度高温等离子体的加热与约束难题。
其中,微波加热技术犹如一个精密调控的"能量注射器",需要将电磁波能量精准注入等离子体核心。
过去,这项技术长期被少数发达国家垄断,成为制约我国聚变研究发展的瓶颈之一。
面对这一"卡脖子"难题,我国科研团队选择迎难而上。
经过十余年持续攻关,成功构建起从发射机到天线的完整技术链条,实现离子回旋波系统100%国产化。
该系统在EAST装置上万次实验中展现出卓越的稳定性,其工程可靠性已达到国际领先水平。
2023年以来,该技术先后支撑EAST实现403秒、1066秒两次世界纪录突破,验证了长脉冲运行的可行性。
这一成就的取得,源于我国在核聚变领域的长期战略布局。
早在上世纪九十年代,我国就启动全超导托卡马克装置研制计划。
通过"九五"至"十四五"的持续投入,逐步建立起完整的科研体系和技术储备。
特别是近年来,在国家重点研发计划支持下,科研团队在射频波与等离子体耦合物理机制等基础研究方面取得系列原创成果,为技术突破奠定理论基础。
当前,全球聚变能研发已进入关键阶段。
我国自主研发的紧凑型聚变能实验装置(BEST)已进入总装阶段,计划2027年建成后将首次实现聚变能发电演示。
业内专家分析,随着微波加热等核心技术的持续突破,我国有望在2030年前后建成实验发电堆,为2050年实现商用化铺平道路。
展望未来,科研团队正聚焦波耦合效率提升等关键指标开展联合攻关。
通过与国内顶尖高校、科研院所建立协同创新机制,在材料科学、等离子体物理等交叉领域寻求突破。
这些努力不仅将推动EAST装置性能持续提升,更将为我国参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划提供重要技术支撑。
受控核聚变的每一次“秒数”刷新,背后都是关键核心技术的长期积累与系统工程能力的稳步提升。
以微波加热系统为代表的自主可控突破,不仅关系到单次实验的成功,更关系到我国在未来清洁能源竞争格局中的战略主动权。
沿着问题导向、协同创新与工程验证并重的路径持续攻坚,才能把“科学可行”一步步推进到“工程可用”,为人类能源转型打开更具想象空间的选项。