够中国用2万年?我国攻克世界级难题,抢先美国打造“无限能源”

1月21日,中国科学院公布了一个好消息,中国液态燃料钍基熔盐堆在2025年11月完成了核燃料转换。

简单的讲就是,中国在钍新能源上,跑在了世界最前面,有媒体直接评价:这是全球能源科技的“超级弯道超车”,钍资源,估计够中国用2万年!

那么,我们中国是如何做到的?钍资源真的够中国用2万年吗?

能源真相

什么叫核聚变呢?

其实,咱们的太阳就是一个典型的核聚变熔炉,简单来说,就是让两个轻原子核(比如氢的同位素氘和氚)在极高温度和压力下聚合成一个重原子核,这个过程会释放出巨大的能量。

而可控核聚变,就是要在地球上模拟太阳内部的反应,并且能够稳定控制,让能量持续输出。

核聚变的主要燃料氘可以从海水中提取,每升海水里的氘通过聚变反应产生的能量相当于燃烧300升汽油。

全球海水中的氘储量超过40万亿吨,足够人类使用数百亿年。

产物清洁安全,核聚变不会产生长期放射性废物,也不会像核裂变那样有核泄漏风险,更不会排放二氧化碳等温室气体。

能量密度极高,1吨氘氚聚变释放的能量相当于700万吨石油,是化学燃烧的百万倍以上。

惊天突破

长期以来,可控核聚变一直是全球科学界的“圣杯”,但要实现它必须同时满足三个苛刻条件:**1亿摄氏度以上的高温、足够的等离子体密度、长时间的能量约束**(即“劳森判据”)。

过去几十年,中国科学家在这三个方面都取得了重大突破。

中国的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST,又称“人造太阳”)在温度和约束时间上多次刷新世界纪录。

2025年1月,EAST实现了1亿摄氏度等离子体持续运行1066秒,首次完成“亿度千秒”的长脉冲高约束模运行,这意味着中国在高温等离子体控制方面达到了国际领先水平。

2026年1月,EAST又有了新突破——实验证实了托卡马克密度自由区的存在,通过降低边界杂质溅射,成功突破了困扰学界四十年的“密度极限”,为未来聚变堆的高密度运行奠定了基础。

中国环流三号是我国自主研制的新一代人造太阳,2025年3月首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”运行,综合参数大幅跃升,标志着中国核聚变研究进入燃烧实验阶段,这是迈向工程化应用的关键一步。

2025年5月,中国环流三号再次创下纪录,实现百万安培亿度高约束模式运行,聚变三乘积达到10的20次方量级,跻身国际前沿。

核聚变装置需要承受上亿摄氏度的高温和中子辐照,对材料要求极高。

中国在超导磁体、偏滤器等核心部件上实现了自主创新。

例如,西部超导研发的Nb₃Sn线材临界电流密度达3000A/mm²,超越ITER标准20%;中核集团研发的固态锂陶瓷模块实现95%氚回收率。

此外,中国还承担了ITER项目约9%的任务,成功完成其核心部件“增强热负荷第一壁”的首件制造,为全球核聚变研究贡献了“中国智慧”。

美国虽然在核聚变领域起步早,但近年来中国的发展速度明显更快。

例如,美国国家点火装置(NIF)在2025年4月实现目标增益超过4,但主要采用惯性约束路线,技术路线与中国不同。

而中国在磁约束领域的突破更为全面,EAST和中国环流三号的实验结果表明,中国在高温等离子体控制、高密度运行等方面已经领先美国。

此外,中国的核聚变项目得到了国家政策的大力支持,2026年1月生效的《原子能发展促进法》首次将可控核聚变纳入国家战略体系,为产业发展提供了法律保障。

落地时间表

尽管中国在核聚变技术上取得了重大突破,但要实现商业化发电仍需时间。

根据中核集团的规划,中国将按照“实验堆-示范堆-商业堆”三步走的路径推进。

2027年,开启聚变能燃烧实验,验证核聚变反应的持续稳定运行。

2030年,具备工程实验堆研发设计能力,为建设示范堆做准备。

2035年,建成中国首个工程实验堆,实现能量输出大于输入。

2045年,建成商用示范堆,正式进入商业化阶段。

不过,一些专家认为,随着技术的加速突破,这个时间表可能会提前。

例如,中国科学院预测,若将密度上限提升50%,同等规模装置的输出功率可增加125%,原计划2035年建成的示范电站有望提前五年实现。

改写格局

中国是全球最大的能源消费国,目前对进口石油和天然气的依赖度较高。

可控核聚变一旦商业化,将彻底改变中国的能源结构,实现能源自主,保障国家能源安全。

此外,核聚变产业还将带动超导材料、精密制造、智能控制等相关产业的发展,形成万亿级产业集群,为中国经济转型升级注入新动力。

全球能源消耗的82%来自化石能源,由此产生的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。

可控核聚变的实现将为人类提供一种清洁、无限的能源,从根本上解决能源危机和气候变化问题。

中国的突破不仅是中国的胜利,更是全人类的福音。

正如国际热核聚变实验堆(ITER)组织总干事彼得罗·巴拉巴斯基所说:“中国正在为实现这个伟大梦想按下‘加速键’。”

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更新时间:2026-02-06

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