在安徽合肥未來大科學(xué)城的緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)主機(jī)大廳內(nèi),隨著中國科學(xué)院副院長丁漢院士一聲“啟動”指令,我國“燃燒等離子體”國際科學(xué)計(jì)劃正式拉開帷幕。這一計(jì)劃面向全球發(fā)布了BEST研究藍(lán)圖,吸引了來自法國、英國、德國等十余個國家的頂尖科學(xué)家齊聚合肥,共同簽署《合肥聚變宣言》,攜手向人類“終極能源”——核聚變能發(fā)起沖刺。
核聚變能因其模擬太陽內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)、釋放清潔無限能量且無碳排放和核廢料污染的特性,被視為解決能源問題的“終極方案”。此次啟動的國際科學(xué)計(jì)劃直指聚變研究的前沿領(lǐng)域,設(shè)定了極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):到2027年底BEST裝置建成后,將開展氘氚燃燒等離子體實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)聚變功率20兆瓦至200兆瓦,首次達(dá)成“產(chǎn)出能量大于消耗能量”的里程碑。這一突破將標(biāo)志著核聚變能從“實(shí)驗(yàn)探索”階段正式邁入“工程應(yīng)用”階段,為后續(xù)商業(yè)發(fā)電奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國科學(xué)院等離子體物理研究所所長宋云濤形象地解釋道:“這就像讓聚變反應(yīng)自己‘燃燒’起來,無需持續(xù)輸入巨量能量維持,是發(fā)電的前提條件。”
作為我國下一代“人造太陽”,BEST裝置在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了三大突破,彰顯了中國聚變研究的領(lǐng)先地位。其采用的先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克方案,可將等離子體加熱至1.5億攝氏度,是太陽核心溫度的10倍,并能維持長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行;攻克了聚變反應(yīng)中關(guān)鍵的“能量載體”——阿爾法粒子輸運(yùn)難題,研究成果將填補(bǔ)全球聚變物理領(lǐng)域的空白;相較于國際同類裝置,BEST體積縮小30%,成本降低40%,更有利于未來商業(yè)化復(fù)制。參與簽約的德國聚變專家馬克·舒爾茨感慨道:“以前國際聚變研究由歐美主導(dǎo),現(xiàn)在中國不僅能自主建造頂尖裝置,還能牽頭制定國際計(jì)劃。”
此次國際科學(xué)計(jì)劃的核心亮點(diǎn)在于“開放合作”。我國將向全球開放BEST裝置及多個核聚變大科學(xué)裝置,各國科研人員可申請入駐開展實(shí)驗(yàn);設(shè)立國際開放科研基金,資助高頻次專家互訪和聯(lián)合攻關(guān);通過《合肥聚變宣言》確立“共享數(shù)據(jù)、共解難題、共同受益”的原則,打破傳統(tǒng)科研壁壘,避免技術(shù)封鎖。截至啟動儀式,已有12個國家的37家科研機(jī)構(gòu)簽署合作協(xié)議,首批20名外籍科學(xué)家已入駐合肥未來大科學(xué)城參與裝置調(diào)試工作。法國原子能委員會聚變研究所所長安娜·洛朗表示:“中國的開放態(tài)度讓全球聚變研究少走彎路,這是全人類的共同事業(yè)。”
這場“能源革命”與每個人的生活息息相關(guān)。一旦聚變發(fā)電實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,我國將擺脫對煤炭、石油等化石能源的依賴,每年可減少碳排放超100億噸。據(jù)測算,聚變發(fā)電的長期度電成本僅為火力發(fā)電的三分之一,未來居民電價有望大幅下降。我國能源對外依存度較高,聚變能將徹底破解“卡脖子”難題,實(shí)現(xiàn)能源自給自足。宋云濤用通俗的比喻解釋道:“現(xiàn)在建一座百萬千瓦級火電站,每年要消耗300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤;而聚變電站只需要幾克氘氚燃料,就能滿足一座城市的用電需求。”
從“人造太陽”多次打破世界紀(jì)錄,到牽頭全球聚變科學(xué)計(jì)劃,中國正以科技實(shí)力書寫國際合作新篇章。BEST裝置的啟動,不僅是我國聚變研究的里程碑,更是人類向清潔、無限能源時代邁進(jìn)的重要一步。正如丁漢院士在啟動儀式上所說:“聚變能的探索沒有國界,中國愿意成為全球能源革命的‘點(diǎn)火者’,與世界各國攜手,讓‘人造太陽’的光芒照亮地球每一個角落。”












