2025年1月20日下午3时22分，安徽合肥的科学岛上，EAST（全超导托卡马克核聚变实验装置）控制大厅内一片寂静。所有人的目光都紧盯着大屏幕上跳动的数字——“998、999、1000！”

计时器突破四位数的瞬间，装置内部的红色光芒骤然熄灭，取而代之的是一行醒目的绿色数据：“1亿摄氏度，1066秒，高约束模等离子体运行成功！”

欢呼声如潮水般涌起，有人摘下眼镜擦拭泪水，有人高举双臂高喊“我们做到了！”

这一刻，中国“人造太阳”以千秒量级的极端高温燃烧，刷新了人类可控核聚变的历史纪录。

一、千秒燃烧背后的“地狱级”挑战 

核聚变被誉为“人类能源的圣杯”，其原理是模仿太阳核心的反应：将氢同位素氘和氚的原子核在极端高温高压下融合，释放巨大能量。

但在地球上复刻这一过程，需要突破三重“炼狱级”难关：

1. 温度：需将等离子体加热至1亿摄氏度以上（是太阳核心温度的7倍）；

2. 约束：用磁场将高温等离子体“锁”在真空容器中，避免接触任何物质；

3. 时间：维持稳定运行足够长时间，才能实现能量净增益（输出＞输入）。

此前，全球最顶尖的核聚变装置仅能实现数秒至百秒级的运行。

例如：

韩国KSTAR：2021年实现1亿摄氏度30秒；

欧洲JET：2022年在氘氚燃料下创下5秒能量输出纪录；

中国EAST：2021年曾达成1.2亿摄氏度101秒、1.6亿摄氏度20秒。

而此次EAST的“千秒燃烧”，直接将时间维度提升了一个数量级，标志着人类向“无限能源”迈出关键一步。

二、中国“人造太阳”的独门绝技 

EAST之所以能实现千秒突破，离不开四大核心技术的突破：

1. 全超导磁体的“永动机”

传统托卡马克装置的电磁线圈需消耗巨大电能，而EAST采用**铌钛/铌三锡超导材料**，在零下269摄氏度的液氦冷却下实现零电阻运行。

这种“永动”磁体不仅能产生强度高达10万高斯（是地球磁场的20万倍）的磁场，还将能耗降低至常规装置的1/10，为长脉冲运行奠定基础。

2. 钨铜铠甲：抗住1亿度炙烤

等离子体约束中最脆弱的环节是“偏滤器”——它负责排出聚变废料，却要承受每平方米千万瓦的热负荷（相当于航天器返回大气层时表面热流的10倍）。

EAST团队研发出“钨铜复合偏滤器”，通过纳米级孔隙结构将热量分散导出，耐受能力比传统碳材料提升5倍。

3. 微波加热的“精准外科手术”

为将等离子体加热至1亿度，EAST采用了“微波刀”技术：

“电子回旋波”：发射毫米波微波，精准加热等离子体中的电子；

“低杂波电流驱动”：注入高频电磁波，维持等离子体电流稳定。

这种“立体加热”方案如同用手术刀调控火焰形态，避免了传统中性束注入导致的能量浪费。

4. 人工智能“超脑”实时控温

面对等离子体每秒上千次的形态波动，EAST部署了全球首个聚变专用AI控制系统“龙睛”。

它通过3000多个传感器实时采集数据，并能在0.001秒内调整磁场和加热功率，将等离子体“抖动”幅度控制在5%以内，堪称核聚变的“自动驾驶仪”。

三、全球竞速：谁在领跑“人造太阳”？

中国并非孤军奋战。

全球核聚变赛道已形成三大技术流派：

1. 托卡马克派：磁笼中的火焰

国际热核聚变实验堆（ITER）：中、美、欧等35国共建，目标实现500兆瓦输出（输入50兆瓦）。其真空室直径达19米，可容纳840立方米的等离子体，预计2035年开展全氘氚实验。

日本JT-60SA：2023年启动，通过优化磁场位型将能量约束时间提升至ITER水平的2倍。

英国STEP：计划建造全球首个聚变发电原型堆，目标2040年并网发电。

2. 仿星器派：扭曲的磁笼

德国Wendelstein 7-X：通过复杂扭曲的磁场实现稳态运行，2024年已达成30分钟等离子体放电，但温度仅8000万摄氏度。

3. 激光惯性约束派：微缩太阳的爆炸

美国国家点火装置（NIF）：用192束激光轰击氘氚靶丸，2022年首次实现能量净增益（Q=1.5），但单次反应仅持续0.1纳秒。

相比之下，EAST的千秒级高约束运行，为托卡马克路线的工程化提供了关键数据：它证明超导磁体、材料与控制系统足以支撑“准稳态”燃烧，这将大幅加速ITER和CFETR（中国聚变工程实验堆）的建设进程。

四、终极挑战：从实验室到千家万户

尽管千秒突破振奋人心，但可控核聚变商用化仍需跨越三座“大山”：

1. 能量增益（Q值）：目前EAST的Q值接近1（输入≈输出），而发电站要求Q＞30；

2. 氚自持：氚在自然界极其稀有，需通过中子轰击锂层实现“自产自销”；

3. 材料抗辐照：聚变中子会轰击反应堆壁，现有材料在5年后会脆化如饼干。

中国已启动“聚变-裂变混合堆”研究，计划用核裂变技术弥补聚变的短板。

而根据《中国聚变能发展路线图》，2035年将建成示范堆，本世纪中叶有望点亮第一盏“聚变之灯”。

一场文明的“盗火”远征  。

从普罗米修斯盗取天火，到EAST点亮千秒烈焰，人类从未停止对终极能源的追寻。

当合肥科学岛上的光芒划过天际，它照亮的不仅是实验室的屏幕，更是一个零碳排放、能源自由的未来。

或许正如ITER总干事巴拉巴斯基所言：“核聚变没有国界，它是人类写给宇宙的情书。”

而在这封情书上，中国正写下浓墨重彩的一章。