近日，由核工業(yè)西南物理研究院（簡稱“西物院”）研制的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”再次創(chuàng)下我國聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄——實(shí)現(xiàn)百萬安培億度高約束模（H模），即裝置同時(shí)實(shí)現(xiàn)等離子體電流100萬安培、離子溫度1億度、高約束模式運(yùn)行，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e再創(chuàng)新高，達(dá)到10的20次方量級。這是繼今年3月實(shí)現(xiàn)離子溫度、電子溫度“雙億度”突破之后，中國聚變研究實(shí)現(xiàn)的又一重要里程碑。

一、實(shí)現(xiàn)百萬安培億度H模

新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”是目前我國規(guī)模最大、參數(shù)最高的磁約束先進(jìn)托卡馬克大科學(xué)裝置，自2020年12月建成并實(shí)現(xiàn)首次等離子體放電以來，多次刷新我國可控核聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄，取得了一系列國際先進(jìn)成果。

此次“中國環(huán)流三號”實(shí)現(xiàn)的核心成就，是在單次放電中同時(shí)達(dá)成了三個(gè)極其苛刻的條件：

▍百萬安培電流：等離子體電流穩(wěn)定達(dá)到100萬安培（1兆安），這是驅(qū)動聚變反應(yīng)和維持等離子體穩(wěn)定的關(guān)鍵能量。

▍億度離子溫度：等離子體中的離子溫度高達(dá)1億攝氏度，這是觸發(fā)氘氚核聚變反應(yīng)所需的核心高溫環(huán)境。

▍高約束模式（H模）：在這種先進(jìn)運(yùn)行模式下，裝置能夠更有效地約束高溫等離子體，顯著提升能量約束時(shí)間，是未來聚變堆實(shí)現(xiàn)能量增益的必備條件。

這一突破建立在今年3月“中國環(huán)流三號”成功實(shí)現(xiàn)離子溫度1.17億度、電子溫度1.6億度“雙億度”的重大成果基礎(chǔ)之上，是中國聚變研究持續(xù)快速發(fā)展的又一重要里程碑。

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“中國環(huán)流三號”不僅提升了我國聚變研究的整體水平，更對我國深度參與國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃以及未來自主設(shè)計(jì)建造聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）提供了不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

二、發(fā)展里程碑

2020年12月：“中國環(huán)流三號”建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，標(biāo)志著中國自主掌握了大型先進(jìn)托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行技術(shù)。

2022年10月：實(shí)現(xiàn)115萬安培等離子體電流運(yùn)行，創(chuàng)造了中國可控核聚變裝置運(yùn)行的新紀(jì)錄。

2023年8月：首次在100萬安培電流下實(shí)現(xiàn)高約束模式（H模）運(yùn)行，是我國聚變能開發(fā)進(jìn)程中的重要里程碑。

2024年5月：等離子體電流再創(chuàng)新高，實(shí)現(xiàn)超過150萬安培的偏濾器位形放電。

2024年6月：首次實(shí)現(xiàn)新型先進(jìn)磁場結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了裝置控制能力，為長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

2024年12月：新建第二套中性束加熱系統(tǒng)成功投入運(yùn)行，在150萬安培電流下實(shí)現(xiàn)了高約束模式運(yùn)行。

2025年3月：國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)離子溫度1.17億度，電子溫度1.6億度的“雙億度”重大突破，標(biāo)志著中國聚變挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)。

2025年5月：同時(shí)實(shí)現(xiàn)等離子體電流100萬安培、離子溫度1億度、高約束模式運(yùn)行，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e達(dá)到10的20次方量級。

可控核聚變的終極目標(biāo)是為人類提供取之不盡、用之不竭的清潔能源。隨著技術(shù)突破與成本下降，聚變能有望在21世紀(jì)中葉成為主力能源。當(dāng)前，全球已有40余家聚變能源公司加速布局，中國企業(yè)如星環(huán)聚能、新奧能源、能量奇點(diǎn)等也在積極探索商業(yè)化路徑。

“中國環(huán)流三號”實(shí)現(xiàn)百萬安培億度高約束模（H模），這不僅是我國核聚變研究領(lǐng)域的一座里程碑，更是人類向清潔能源夢想邁進(jìn)的重要一步。它彰顯了中國在前沿科技領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力和擔(dān)當(dāng)精神，為全球能源問題的解決貢獻(xiàn)了中國智慧和中國方案。這一成果將激勵(lì)更多的科研工作者投身于核聚變研究，推動全球核聚變技術(shù)的發(fā)展，向著實(shí)現(xiàn)清潔、安全、高效能源的未來奮勇前行。

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