再创新高，“中国环流三号”实现百万安培亿度高约束模

近日，由核工业西南物理研究院（简称“西物院”）研制的新一代人造太阳“中国环流三号”再次创下我国聚变装置运行新纪录——实现百万安培亿度高约束模（H模），即装置同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度、高约束模式运行，综合参数聚变三乘积再创新高，达到10的20次方量级。这是继今年3月实现离子温度、电子温度“双亿度”突破之后，中国聚变研究实现的又一重要里程碑。

一、实现百万安培亿度H模

新一代人造太阳“中国环流三号”是目前我国规模最大、参数最高的磁约束先进托卡马克大科学装置，自2020年12月建成并实现首次等离子体放电以来，多次刷新我国可控核聚变装置运行纪录，取得了一系列国际先进成果。

 

此次“中国环流三号”实现的核心成就，是在单次放电中同时达成了三个极其苛刻的条件：

 

▍百万安培电流： 等离子体电流稳定达到100万安培（1兆安），这是驱动聚变反应和维持等离子体稳定的关键能量。

▍亿度离子温度： 等离子体中的离子温度高达1亿摄氏度，这是触发氘氚核聚变反应所需的核心高温环境。

▍高约束模式（H模）： 在这种先进运行模式下，装置能够更有效地约束高温等离子体，显著提升能量约束时间，是未来聚变堆实现能量增益的必备条件。

 

这一突破建立在今年3月“中国环流三号”成功实现离子温度1.17亿度、电子温度1.6亿度“双亿度” 的重大成果基础之上，是中国聚变研究持续快速发展的又一重要里程碑。

 

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“中国环流三号”不仅提升了我国聚变研究的整体水平，更对我国深度参与国际热核聚变实验堆（ITER）计划以及未来自主设计建造聚变工程实验堆（CFETR）提供了不可或缺的关键技术支撑。

二、发展里程碑

2020年12月：“中国环流三号”建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术。

2022年10月：实现115万安培等离子体电流运行，创造了中国可控核聚变装置运行的新纪录。

2023年8月：首次在100万安培电流下实现高约束模式（H模）运行，是我国聚变能开发进程中的重要里程碑。

2024年5月：等离子体电流再创新高，实现超过150万安培的偏滤器位形放电。

2024年6月：首次实现新型先进磁场结构，增强了装置控制能力，为长时间稳定运行提供了关键技术支撑。

2024年12月：新建第二套中性束加热系统成功投入运行，在150万安培电流下实现了高约束模式运行。

2025年3月：国内首次实现离子温度1.17亿度，电子温度1.6亿度的“双亿度”重大突破，标志着中国聚变挺进燃烧实验。

2025年5月：同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度、高约束模式运行，综合参数聚变三乘积达到10的20次方量级。

 

可控核聚变的终极目标是为人类提供取之不尽、用之不竭的清洁能源。随着技术突破与成本下降，聚变能有望在21世纪中叶成为主力能源。当前，全球已有40余家聚变能源公司加速布局，中国企业如星环聚能、新奥能源、能量奇点等也在积极探索商业化路径。

 

“中国环流三号” 实现百万安培亿度高约束模（H模），这不仅是我国核聚变研究领域的一座里程碑，更是人类向清洁能源梦想迈进的重要一步。它彰显了中国在前沿科技领域的创新实力和担当精神，为全球能源问题的解决贡献了中国智慧和中国方案。这一成果将激励更多的科研工作者投身于核聚变研究，推动全球核聚变技术的发展，向着实现清洁、安全、高效能源的未来奋勇前行。

 

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