中國的「人造太陽」核融合實驗裝置(EAST)於2025年1月20日創下新的世界紀錄,成功實現攝氏1億度的高約束電漿運作1066秒。這一突破不僅標誌著中國在核聚變能源研究領域的重要進展,更顯示出從基礎科學向工程實踐的重大跨越,為未來清潔能源的發展鋪平了道路。
EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)位於安徽省合肥市,自2006年建成以來,已完成超過15萬次的等離子體運行。此次實驗模擬了太陽內部的核聚變反應過程,並為未來聚變堆的高效穩態運行提供了關鍵的環境條件。中國科學院合肥物質科學研究院的專家指出,核聚變能源是一種清潔且高效的能源,與化石燃料相比,更加環保且幾乎無碳排放。
核融合反應的基本原理是將兩個輕的原子核結合形成較重的原子核,並釋放出大量能量。EAST通過超導磁體、微波加熱和中性粒子束注入等先進技術,成功克服了高溫電漿的不穩定性和熱量流失問題,實現了長時間的穩定運行。
全球核融合研究正在快速發展,各國在這一領域的進展各有特色。美國的Commonwealth Fusion Systems計畫於2025年底啟動SPARC裝置,歐盟主導的ITER計畫則面臨延遲和預算超支的挑戰。相比之下,中國的EAST在持續運行時間和技術創新方面具有明顯優勢,其成功實驗為ITER計畫提供了寶貴的數據和經驗。
核融合能源被視為清潔能源的未來,其不產生溫室氣體、低放射性廢料和高安全性等特點,使其成為對抗氣候變化的有力工具。然而,核融合技術的商業化仍面臨多重挑戰,包括技術瓶頸、資金投入和政策支持等。中國預計在未來10到20年內建成首座聚變商業電站,並在2035年前達成聚變釋放堆的商業應用目標。
儘管核融合技術被視為未來能源的「聖杯」,但公眾對其認知程度普遍較低。為提升社會對核融合技術的理解與支持,科普教育顯得尤為重要。通過公共講座、媒體報導和教育資源等方式,可以有效提升公眾對核融合技術的認知水平,增強社會對該領域的理解與支持。
EAST的下一步實驗目標包括提高溫度、延長運行時間和提高能量輸出,這些目標將有助於推動中國在核融合研究領域的進步,並為全球核融合技術的商業化奠定基礎。國際專家對EAST的突破給予高度評價,認為這一成就對全球核融合研究具有重要意義。
總體而言,中國在核融合能源研究領域的突破,不僅展示了其在國際科學舞台上的實力,也為全球清潔能源的未來提供了新的希望。隨著技術的不斷進步和政策的持續支持,核融合能源有望在不久的將來成為改變全球能源格局的重要力量。