中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月16日，新奧“玄龍—50U”球形環(huán)氫硼聚變裝置實(shí)驗(yàn)取得重大突破：實(shí)現(xiàn)高溫高密度百萬(wàn)安培（兆安）等離子體電流，邁出氫硼聚變商用化的重要一步。
據(jù)悉，這也是目前國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)高性能參數(shù)的百萬(wàn)安培氫硼等離子體放電，標(biāo)志著我國(guó)在球形環(huán)氫硼聚變研究躍升至高參數(shù)運(yùn)行區(qū)間，也標(biāo)志著新奧“玄龍—50U”裝置綜合性能參數(shù)躋身國(guó)際球形環(huán)聚變第一梯隊(duì)，至此我國(guó)成為全球第三個(gè)擁有兆安級(jí)球形環(huán)聚變裝置的國(guó)家。
新奧“玄龍—50U”裝置是2019年自主設(shè)計(jì)建成的國(guó)內(nèi)首座中等規(guī)模球形環(huán)物理實(shí)驗(yàn)裝置，是在“玄龍—50”裝置基礎(chǔ)上的升級(jí)版，于2023年底建成，并于2024年8月實(shí)現(xiàn)了等離子體電流超過(guò)裝置預(yù)期指標(biāo)，2025年開(kāi)始聚焦高參數(shù)氫硼等離子體放電研究。
據(jù)了解，本次實(shí)驗(yàn)采用高濃度氫硼燃料，實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的等離子體電子溫度達(dá)到4000萬(wàn)攝氏度、密度達(dá)到1×1019m-3。該實(shí)驗(yàn)同時(shí)解決了球形環(huán)等離子體電流高效產(chǎn)生的技術(shù)難題，驗(yàn)證了高參數(shù)氫硼等離子體的可實(shí)現(xiàn)性，為后續(xù)的磁約束氫硼聚變實(shí)驗(yàn)奠定了良好開(kāi)端，也為ITER聚變裝置的實(shí)時(shí)硼化運(yùn)行提供了重要參考。
據(jù)新奧能源研究院院長(zhǎng)劉敏勝介紹，下一步，新奧聚變研發(fā)團(tuán)隊(duì)將基于“玄龍—50U”裝置，沖擊更高氫硼等離子體參數(shù)，近期目標(biāo)是在2026年實(shí)現(xiàn)離子溫度達(dá)到1億攝氏度，并產(chǎn)生一定數(shù)量200keV的高能質(zhì)子，以此開(kāi)展氫硼聚變反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，為下一代氫硼熱核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“和龍—2”奠定基礎(chǔ)。目前“和龍—2”裝置已經(jīng)完成設(shè)計(jì)，該裝置設(shè)計(jì)目標(biāo)是離子溫度達(dá)到5億攝氏度，并全面驗(yàn)證氫硼聚變的可行性。
值得一提的是，目前，球形環(huán)氫硼聚變技術(shù)路線已經(jīng)納入國(guó)家聚變能源戰(zhàn)略。在科技部提出的三條聚變重點(diǎn)研發(fā)路線中，其中就包括磁約束球形環(huán)氫硼聚變。
根據(jù)新奧制定的球形環(huán)氫硼聚變“實(shí)驗(yàn)—點(diǎn)火—發(fā)電”的“三步走”商業(yè)化戰(zhàn)略，最終目標(biāo)是要在“2035年進(jìn)入聚變堆階段”，即在2035年建成氫硼聚變的商業(yè)示范堆，助力中國(guó)發(fā)出聚變能源的第一度電，實(shí)現(xiàn)低成本氫硼聚變發(fā)電的同時(shí)，確保裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
