近日，由核工業(yè)西南物理研究院（簡稱“西物院”）研制的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”再次創(chuàng)下我國聚變裝置運行新紀錄——實現(xiàn)百萬安培億度高約束模（H模），即裝置同時實現(xiàn)等離子體電流100萬安培、離子溫度1億度、高約束模式運行，綜合參數(shù)聚變三乘積再創(chuàng)新高，達到10的20次方量級。這是繼今年3月實現(xiàn)離子溫度、電子溫度“雙億度”突破之后，中國聚變研究實現(xiàn)的又一重要里程碑。

一、實現(xiàn)百萬安培億度H模

新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”是目前我國規(guī)模最大、參數(shù)最高的磁約束先進托卡馬克大科學裝置，自2020年12月建成并實現(xiàn)首次等離子體放電以來，多次刷新我國可控核聚變裝置運行紀錄，取得了一系列國際先進成果。

此次“中國環(huán)流三號”實現(xiàn)的核心成就，是在單次放電中同時達成了三個極其苛刻的條件：

▍百萬安培電流：等離子體電流穩(wěn)定達到100萬安培（1兆安），這是驅動聚變反應和維持等離子體穩(wěn)定的關鍵能量。

▍億度離子溫度：等離子體中的離子溫度高達1億攝氏度，這是觸發(fā)氘氚核聚變反應所需的核心高溫環(huán)境。

▍高約束模式（H模）：在這種先進運行模式下，裝置能夠更有效地約束高溫等離子體，顯著提升能量約束時間，是未來聚變堆實現(xiàn)能量增益的必備條件。

這一突破建立在今年3月“中國環(huán)流三號”成功實現(xiàn)離子溫度1.17億度、電子溫度1.6億度“雙億度”的重大成果基礎之上，是中國聚變研究持續(xù)快速發(fā)展的又一重要里程碑。

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“中國環(huán)流三號”不僅提升了我國聚變研究的整體水平，更對我國深度參與國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃以及未來自主設計建造聚變工程實驗堆（CFETR）提供了不可或缺的關鍵技術支撐。

二、發(fā)展里程碑

2020年12月：“中國環(huán)流三號”建成并實現(xiàn)首次放電，標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設計、建造、運行技術。

2022年10月：實現(xiàn)115萬安培等離子體電流運行，創(chuàng)造了中國可控核聚變裝置運行的新紀錄。

2023年8月：首次在100萬安培電流下實現(xiàn)高約束模式（H模）運行，是我國聚變能開發(fā)進程中的重要里程碑。

2024年5月：等離子體電流再創(chuàng)新高，實現(xiàn)超過150萬安培的偏濾器位形放電。

2024年6月：首次實現(xiàn)新型先進磁場結構，增強了裝置控制能力，為長時間穩(wěn)定運行提供了關鍵技術支撐。

2024年12月：新建第二套中性束加熱系統(tǒng)成功投入運行，在150萬安培電流下實現(xiàn)了高約束模式運行。

2025年3月：國內首次實現(xiàn)離子溫度1.17億度，電子溫度1.6億度的“雙億度”重大突破，標志著中國聚變挺進燃燒實驗。

2025年5月：同時實現(xiàn)等離子體電流100萬安培、離子溫度1億度、高約束模式運行，綜合參數(shù)聚變三乘積達到10的20次方量級。

可控核聚變的終極目標是為人類提供取之不盡、用之不竭的清潔能源。隨著技術突破與成本下降，聚變能有望在21世紀中葉成為主力能源。當前，全球已有40余家聚變能源公司加速布局，中國企業(yè)如星環(huán)聚能、新奧能源、能量奇點等也在積極探索商業(yè)化路徑。

“中國環(huán)流三號”實現(xiàn)百萬安培億度高約束模（H模），這不僅是我國核聚變研究領域的一座里程碑，更是人類向清潔能源夢想邁進的重要一步。它彰顯了中國在前沿科技領域的創(chuàng)新實力和擔當精神，為全球能源問題的解決貢獻了中國智慧和中國方案。這一成果將激勵更多的科研工作者投身于核聚變研究，推動全球核聚變技術的發(fā)展，向著實現(xiàn)清潔、安全、高效能源的未來奮勇前行。

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