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解码可控核聚变 | 专访合肥综合性国家科学研究中心孔德峰:未来电费降至足够低时,工厂有望代替农田产粮
每日经济新闻· 2025-06-06 18:33
可控核聚变技术发展现状 - 可控核聚变技术旨在模仿太阳原理,通过高温、高密度和能量约束时间实现持续聚变能量,目前等离子体温度已提升至1.6亿度,但密度和能量约束时间仍是挑战[4][8] - EAST装置已实现1亿度等离子体温度并稳定运行1000多秒,中国环流器3号装置实现电子和离子双亿度实验结果[8] - 托卡马克装置利用磁场约束粒子形成"磁笼子",通过增加碰撞次数提高聚变反应概率,磁场强度与粒子停留时间成正比[9][11] 商业化进程与关键技术突破 - BEST项目2027年完工,目标实现氘氚稳态燃烧,聚变功率50-200兆瓦,CFEDR后续将解决吉瓦级功率和氚自持问题[12][13] - 氚自持是商业化关键,需通过氚闭环循环实现消耗与再生平衡,目前氚年产量仅数公斤,吉瓦级聚变堆年消耗达几十公斤[14] - 芯部加料效率仅0.3%,材料损伤和等离子体不稳定性(如"雪崩效应")是当前技术瓶颈[20][19][21] 产业链延伸与跨领域应用 - 超导技术已应用于核磁共振、材料检测等领域,微波技术用于安检仪和肿瘤检测,等离子体技术用于医疗消毒[22] - 聚变中子可用于同位素制药(如锝-99m)和中子活化分析,实现元素快速鉴定[22] 商业化前景与社会影响 - 电费成本有望降至一分钱,推动农业工业化(如电合成淀粉)和沙漠治理(低成本海水淡化)[25] - 原料成本(氘、锂)接近零,装置安全防护成本或低于核电站,规模化后建造成本将持续下降[24] - 行业预计2030年实现氘氚实验,但大规模商业化仍需更长时间,技术突破将呈指数级降本效应[15]