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上海“人造太阳”“洪荒70”成功实现千秒级长脉冲等离子体运行
新华社客户端上海2月5日电(记者张建松)全球首个商业公司研发建造的核聚变装置——能量奇点能源科技(上海)有限公司建造的“洪荒70”高温超导托卡马克装置,成功实现千秒量级等离子体电流长脉冲运行,上海“人造太阳”获新突破。
2025年2月4日拍摄的“洪荒70”高温超导托卡马克装置。(受访单位供图)
核聚变模拟太阳热核反应,俗称“人造太阳”,被视为解决人类能源和碳排放问题的终极方案。目前,上海已集聚高温超导托卡马克、激光聚变、场反位形、仿星器等多条技术路线,积极打造全球聚变能源创新高地。
成立于2021年的能量奇点是我国首家聚变能源创业公司。该公司于2024年6月建成运行全球首台高温超导托卡马克装置“洪荒70”,截至目前已开展5755次实验。在最新一轮试验中,“洪荒70”成功实现1337秒稳态长脉冲等离子体电流长脉冲运行。
试验成功验证了:基于AI的等离子体诊断技术和反馈控制技术能够大幅提升等离子体运行控制能力;高温超导磁体及配套电源系统在长周期复杂工况下具有极强的运行稳定性;自主设计的射频波电流驱动系统的性能符合预期;基于主动水冷的面向等离子体部件在长周期运行中的抗热负荷性能达到设计目标。
“洪荒70”高温超导托卡马克装置最新实验数据。(受访单位供图)
“这不仅是时间上的突破,更意味着高温超导与AI控制技术的深度融合已具备工程可行性,为未来聚变电站的低成本、高效率建设铺平了道路。我们的目标是将聚变的度电成本降到跟火电一样,甚至更低。”能量奇点联合创始人董阁说。
以前苏联科学家托卡马克命名的托卡马克装置,其核心理念是以磁约束实现核聚变。磁场像一个圆环封闭的“甜甜圈”,据此制造出一个环形装置,中心为环形真空室,外面缠绕线圈。通电后,装置内部产生巨大磁场,将等离子体加热到极高温度,产生聚变,释放能量。该装置还需一个环向电流形成的环向磁场,形成二维轴对称的磁场位形。
2024年6月“洪荒70”成功实现等离子体放电。(受访单位供图)
能量奇点建造的“洪荒70”高温超导托卡马克装置,拥有自主知识产权,国产化率超过96%,在全球首次完成高温超导托卡马克装置的工程可行性验证。磁体是托卡马克装置的最关键系统部件。2025年3月,该公司成功研制大尺寸高温超导环向场磁体“经天磁体”,创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。
目前,以“洪荒70”作为关键实验平台,能量奇点正加紧研发下一代装置“洪荒170”,以实现聚变净能量增益为目标。
