四哥茶室:战争、芯片与茶的棱镜

四哥茶室•087•中国环流三号:突破双亿度终结能源危机


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当全球还在为石油价格波动争吵不休时,中国西南的实验室里正上演着更惊人的故事。2025年5月,中核集团宣布中国环流三号实现等离子体电流150万安培、离子温度1亿摄氏度的"双亿度"运行——这个温度是太阳核心温度的6.6倍。这意味着什么?人类离掌握恒星能量又近了一步。

这个被称作"人造太阳"的装置,其实是个直径8米的金属环。但它内部发生的反应,与真实太阳如出一辙:氢原子核在极端高温高压下碰撞融合,释放巨大能量。不同的是,太阳靠自身重力维持反应,而人类用超导磁场将上亿度的等离子体悬浮在真空环境中。这种技术难度,相当于用绣花针控制龙卷风。

聚变能源的优势令人难以抗拒。1公斤聚变燃料相当于1万吨煤,且只产生无害的氦气。对比当前核电站的裂变技术,它没有熔毁风险,也不会产生长寿命放射性废物。更关键的是,燃料氘可以从海水中提取,一升海水蕴含的能量相当于300升汽油。理论上,地球海水中的氘够人类用上百亿年。

中国环流三号的突破具有里程碑意义。它首次实现"高约束模式"(H模)下的双亿度运行,这种状态能使能量损失减少80%,是商业发电的必要条件。聚变三乘积(温度×密度×约束时间)达到10的20次方量级,距离实现能量净输出只差一个数量级。要知道,国际热核聚变实验堆(ITER)计划到2035年才实现这一目标。

这项技术将重构全球能源版图。一旦商业化,聚变电站可以建在任何地方,不受日照、风力等自然条件限制。中东的油井、俄罗斯的天然气田可能变成历史遗迹。据国际能源署测算,到2050年聚变能源有望满足全球10%的电力需求,减少30%的碳排放。

中国在这场能源革命中已抢占先机。从2006年东方超环(EAST)首次实现1亿度运行,到如今环流三号突破双亿度,中国用19年走完了发达国家30年的路。更值得注意的是,这些装置90%的部件实现国产化,连最核心的超导磁体都采用自主研制的钇钡铜氧材料。

当然,挑战依然存在。目前实验只能维持数百秒,离连续运行还有距离。建设商用反应堆需要解决材料抗辐射、氚自持等技术瓶颈。但正如中科院院士万元熙所说:"我们正在攀登能源领域的珠穆朗玛峰,现在已经能看到峰顶的雪线。"

站在更长的历史维度看,这可能是个转折点。500年前人类学会利用化石能源,200年前掌握电力,现在正触摸恒星能量的门槛。当未来史学家回望2025年,或许会记下:这一年,人类在四川山区的实验室里,点亮了文明的新曙光。



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四哥茶室:战争、芯片与茶的棱镜By 昆仑四哥