冰城交警划重点！高考考场周边这些区域可停车
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作为实现无限、清洁、安全能源应用的关键，核聚变(héjùbiàn)(héjùbiàn)(héjùbiàn)被誉为“人类终极能源”。核聚变复制了太阳诞生(dànshēng)过程，与将重原子核(yuánzǐhé)分裂成较轻(qīng)的原子核并释放能量的裂变不同，其具有能量密度更高、燃料储量近乎无限、不产生长寿命高放射性废物、本质安全等显著优势，而且核聚变燃料来源氘和锂相对丰富。从上世纪开始探索可控核聚变技术，到现如今多国可控核聚变技术走出实验室迈向工程示范，这场“人造太阳”的梦想正加速“照进(zhàojìn)现实”。
▲美国可控核聚变技术初创企业启动建设核聚变发电原型机(yuánxíngjī)。
5月，我国核聚变(jùbiàn)装置紧凑型聚变能(néng)实验(shíyàn)装置园区（BEST）开启工程总装。同一时期(shíqī)，美国也启动了核聚变发电原型机SPARC建设。全球范围内一场围绕可控核聚变技术的科技“赛跑”正悄然展开。
我国技术(jìshù)部署蹄疾步稳
今年以来，我国可控核聚变技术商业(shāngyè)部署按下“快进键”。3月，我国核聚变装置BEST首块顶板顺利浇筑，标志着BEST全面(quánmiàn)进入分区完工、分区交付的(de)阶段；5月，BEST在(zài)安徽合肥开启工程(gōngchéng)总装，较原计划提前两个月，预计2027年建成、2030年实现发电。
BEST将在第一代中国人造太阳EAST装置基础上，首次实现聚变能发电演示，推动(tuīdòng)燃烧等离子物理研究(yánjiū)，为我国聚变能发展提供开创性支持。BEST核心目标(mùbiāo)是首次实现氘氚燃烧等离子体的稳定运行并演示发电，填补从“实验堆”到“示范(shìfàn)堆”的工程化空白。光大证券指出，BEST启动(qǐdòng)标志着我国在可控核聚变领域的技术(jìshù)突破和工程化应用进入新阶段。
作为全球首个紧凑型(jǐncòuxíng)聚变实验装置(zhuāngzhì)，BEST采用模块化设计(shèjì)，体积比传统装置如国际热核聚变实验堆（ITER）缩小40%，但聚变功率密度提升3倍，计划2027年验证(yànzhèng)能量(néngliàng)净增益，即输出能量超过输入能量，为聚变发电商业化提供关键数据，2035年建成聚变工程示范堆，2050年前实现聚变能商业化发电。
值得一提的(de)是，我国为ITER贡献(gòngxiàn)突出(tūchū)。ITER组织4月底宣布，经过数十年努力，这一由30多个国家参与建造的“人造太阳”已完成其“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统(xìtǒng)的全部组件建造，标志着向实现可控核聚变能源迈出关键一步。
ITER是一个能产生(chǎnshēng)大规模核聚变反应(fǎnyìng)的托卡马克装置，旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程，探索可控(kěkòng)核聚变技术商业化可行性，由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯等共同资助。
托卡马克是一种利用磁(cí)约束来实现受控(shòukòng)核聚变的环形(huánxíng)容器，新建成的脉冲磁体系统是托卡马克装置的“电磁心脏(xīnzàng)”。ITER组织总干事彼得罗·巴拉巴斯基说表示：“在(zài)这一国际合作中，中国贡献至关重要。在可控核聚变领域，中国无论是在资源部署还是工业能力部署方面进展都较快。”
据悉，ITER磁体馈线系统由中国(zhōngguó)科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制，被称为ITER磁体系统的“生命线(shēngmìngxiàn)”。作为(zuòwéi)ITER中国工作组(gōngzuòzǔ)重要单位之一(zhīyī)，等离子体物理研究所承担了超导体、校正场线圈、磁体馈线、电源、诊断等众多采购包，占中国承担ITER采购包任务的大部分。
美国有线电视新闻网(měiguóyǒuxiàndiànshìxīnwénwǎng)报道称，5月(yuè)，美国可控核聚变技术初创企业Commonwealth Fusion Systems在波士顿郊外一座工业园区启动核聚变发电原型机SPARC建设(jiànshè)。SPARC是一个类似“甜甜圈”形状的托卡马克装置。托卡马克装置中央是一个环形真空室，外面缠绕着线圈。通电的时候，托卡马克装置内部会(huì)产生(chǎnshēng)巨大螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很(hěn)高温度，以达到核聚变目的。截至目前，科学界(kēxuéjiè)传统观点认为，托卡马克装置越大(yuèdà)，性能越强。
Commonwealth Fusion Systems公司表示，SPARC尺寸与现有中型聚变装置相当，但(dàn)磁场更强。通过强大电磁铁产生(chǎnshēng)适合聚变能的条件，包括超过1亿摄氏度的内部(nèibù)温度，预计将产生50—100兆瓦(zhàowǎ)聚变功率，实现大于10的聚变增益。SPARC产生的能量是煤炭或天然气的1000万倍(wànbèi)。
如果一切(yīqiè)按计划推进，SPARC有望在本世纪三十年代(niándài)初成为美国首个商业可控核聚变发电设施，预计可产生400兆瓦电力，相当于15万户家庭用电需求(xūqiú)。
目前，SPARC一大障碍是能否建造足够强大的(de)磁体来驾驭熔融、难以(nányǐ)驯服的等离子体，即发生核聚变反应的带电气体超热云团，等离子体温度极高且非常，其密度比空气低100万倍。同时，还要克服能量(néngliàng)净增益(zēngyì)问题。
据悉，Commonwealth Fusion Systems公司已经募集20亿美元(yìměiyuán)私人资本(sīrénzīběn)，目标是本世纪30年代在弗吉尼亚州建成世界(shìjiè)上第一座核聚变供能发电厂。
今年初，美国能源部宣布为核聚变创新(chuàngxīn)研究(yánjiū)引擎合作组织中的6个(gè)项目提供1.07亿美元资金，推动美国聚变能源战略提速。根据美国《聚变能源法案(fǎàn)》，为加快先进核反应堆部署，联邦政府将为商业核聚变装置颁发许可证，以简化商业核聚变的实施过程。
5月23日，美国(měiguó)总统特朗普签署了一系列有关核能的行政命令，涉及对美国核管理委员会进行全面(quánmiàn)改革、修改监管流程(liúchéng)以加快核反应堆(héfǎnyìngduī)测试等，希望2029年1月即特朗普第二任期结束前“测试和部署”新的核反应堆。美国媒体指出，受政策利好，美国可控核聚变技术商业化将(jiāng)进一步提速。
商业化仍(réng)需克服诸多挑战
国际能源(néngyuán)署预测，到2030年，全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元(yìměiyuán)，2024至(zhì)2030年间复合年均增长率为7.4%。
方正证券(zhèngquàn)表示，可控核聚变或(huò)作为能源终极解决方案，商业化发展前景十分广阔，近年来国内外可控核聚变项目持续推进(tuījìn)，为商业化落地奠定基础。
湘财证券指出，AI算力爆发带来的电力需求激增，推动核聚变技术(jìshù)研发部署加速。今年以来，国内(guónèi)相关项目招标(zhāobiāo)亦加快落地，看好核聚变技术发展加速。
目前，核聚变技术(jìshù)原理虽已基本解决，难点却集中(jízhōng)在如何维持反应足够长时间。也就是说，虽然科学原理清晰，但创造和(hé)约束这个“小太阳”的巨大工程和物理挑战不容小觑，需要克服诸多极端条件，包括上亿度高温、强(qiáng)磁场、强中子辐照等。
聚变工业协会首席执行官安德鲁·霍兰德表示：“现在的问题是(shì)，何时才能(cáinéng)建成这样一台机器。”
美国能源部核聚变能源科学办公室主任让·保罗·阿兰认为：“我们需要考虑培育更多核聚变用氚燃料(ránliào)所需的供应链，这需要获得锂(lǐ)资源储备。全球范围内，锂需求十分旺盛(wàngshèng)。”
“数字化时代，我们需要尽可能多的电力，”弗吉尼亚州州长格伦·扬金强调，“谁能赢得(yíngde)这场竞赛(jìngsài)，谁就能迅速抓住经济机遇。”
End
欢迎分享给你的朋友！ 出品 | 中国能源报（ID：cnenergy） 编辑丨闫志强
作为实现无限、清洁、安全能源应用的关键，核聚变(héjùbiàn)(héjùbiàn)(héjùbiàn)被誉为“人类终极能源”。核聚变复制了太阳诞生(dànshēng)过程，与将重原子核(yuánzǐhé)分裂成较轻(qīng)的原子核并释放能量的裂变不同，其具有能量密度更高、燃料储量近乎无限、不产生长寿命高放射性废物、本质安全等显著优势，而且核聚变燃料来源氘和锂相对丰富。从上世纪开始探索可控核聚变技术，到现如今多国可控核聚变技术走出实验室迈向工程示范，这场“人造太阳”的梦想正加速“照进(zhàojìn)现实”。
▲美国可控核聚变技术初创企业启动建设核聚变发电原型机(yuánxíngjī)。
5月，我国核聚变(jùbiàn)装置紧凑型聚变能(néng)实验(shíyàn)装置园区（BEST）开启工程总装。同一时期(shíqī)，美国也启动了核聚变发电原型机SPARC建设。全球范围内一场围绕可控核聚变技术的科技“赛跑”正悄然展开。
我国技术(jìshù)部署蹄疾步稳
今年以来，我国可控核聚变技术商业(shāngyè)部署按下“快进键”。3月，我国核聚变装置BEST首块顶板顺利浇筑，标志着BEST全面(quánmiàn)进入分区完工、分区交付的(de)阶段；5月，BEST在(zài)安徽合肥开启工程(gōngchéng)总装，较原计划提前两个月，预计2027年建成、2030年实现发电。
BEST将在第一代中国人造太阳EAST装置基础上，首次实现聚变能发电演示，推动(tuīdòng)燃烧等离子物理研究(yánjiū)，为我国聚变能发展提供开创性支持。BEST核心目标(mùbiāo)是首次实现氘氚燃烧等离子体的稳定运行并演示发电，填补从“实验堆”到“示范(shìfàn)堆”的工程化空白。光大证券指出，BEST启动(qǐdòng)标志着我国在可控核聚变领域的技术(jìshù)突破和工程化应用进入新阶段。
作为全球首个紧凑型(jǐncòuxíng)聚变实验装置(zhuāngzhì)，BEST采用模块化设计(shèjì)，体积比传统装置如国际热核聚变实验堆（ITER）缩小40%，但聚变功率密度提升3倍，计划2027年验证(yànzhèng)能量(néngliàng)净增益，即输出能量超过输入能量，为聚变发电商业化提供关键数据，2035年建成聚变工程示范堆，2050年前实现聚变能商业化发电。
值得一提的(de)是，我国为ITER贡献(gòngxiàn)突出(tūchū)。ITER组织4月底宣布，经过数十年努力，这一由30多个国家参与建造的“人造太阳”已完成其“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统(xìtǒng)的全部组件建造，标志着向实现可控核聚变能源迈出关键一步。
ITER是一个能产生(chǎnshēng)大规模核聚变反应(fǎnyìng)的托卡马克装置，旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程，探索可控(kěkòng)核聚变技术商业化可行性，由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯等共同资助。
托卡马克是一种利用磁(cí)约束来实现受控(shòukòng)核聚变的环形(huánxíng)容器，新建成的脉冲磁体系统是托卡马克装置的“电磁心脏(xīnzàng)”。ITER组织总干事彼得罗·巴拉巴斯基说表示：“在(zài)这一国际合作中，中国贡献至关重要。在可控核聚变领域，中国无论是在资源部署还是工业能力部署方面进展都较快。”
据悉，ITER磁体馈线系统由中国(zhōngguó)科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制，被称为ITER磁体系统的“生命线(shēngmìngxiàn)”。作为(zuòwéi)ITER中国工作组(gōngzuòzǔ)重要单位之一(zhīyī)，等离子体物理研究所承担了超导体、校正场线圈、磁体馈线、电源、诊断等众多采购包，占中国承担ITER采购包任务的大部分。
美国有线电视新闻网(měiguóyǒuxiàndiànshìxīnwénwǎng)报道称，5月(yuè)，美国可控核聚变技术初创企业Commonwealth Fusion Systems在波士顿郊外一座工业园区启动核聚变发电原型机SPARC建设(jiànshè)。SPARC是一个类似“甜甜圈”形状的托卡马克装置。托卡马克装置中央是一个环形真空室，外面缠绕着线圈。通电的时候，托卡马克装置内部会(huì)产生(chǎnshēng)巨大螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很(hěn)高温度，以达到核聚变目的。截至目前，科学界(kēxuéjiè)传统观点认为，托卡马克装置越大(yuèdà)，性能越强。
Commonwealth Fusion Systems公司表示，SPARC尺寸与现有中型聚变装置相当，但(dàn)磁场更强。通过强大电磁铁产生(chǎnshēng)适合聚变能的条件，包括超过1亿摄氏度的内部(nèibù)温度，预计将产生50—100兆瓦(zhàowǎ)聚变功率，实现大于10的聚变增益。SPARC产生的能量是煤炭或天然气的1000万倍(wànbèi)。
如果一切(yīqiè)按计划推进，SPARC有望在本世纪三十年代(niándài)初成为美国首个商业可控核聚变发电设施，预计可产生400兆瓦电力，相当于15万户家庭用电需求(xūqiú)。
目前，SPARC一大障碍是能否建造足够强大的(de)磁体来驾驭熔融、难以(nányǐ)驯服的等离子体，即发生核聚变反应的带电气体超热云团，等离子体温度极高且非常，其密度比空气低100万倍。同时，还要克服能量(néngliàng)净增益(zēngyì)问题。
据悉，Commonwealth Fusion Systems公司已经募集20亿美元(yìměiyuán)私人资本(sīrénzīběn)，目标是本世纪30年代在弗吉尼亚州建成世界(shìjiè)上第一座核聚变供能发电厂。
今年初，美国能源部宣布为核聚变创新(chuàngxīn)研究(yánjiū)引擎合作组织中的6个(gè)项目提供1.07亿美元资金，推动美国聚变能源战略提速。根据美国《聚变能源法案(fǎàn)》，为加快先进核反应堆部署，联邦政府将为商业核聚变装置颁发许可证，以简化商业核聚变的实施过程。
5月23日，美国(měiguó)总统特朗普签署了一系列有关核能的行政命令，涉及对美国核管理委员会进行全面(quánmiàn)改革、修改监管流程(liúchéng)以加快核反应堆(héfǎnyìngduī)测试等，希望2029年1月即特朗普第二任期结束前“测试和部署”新的核反应堆。美国媒体指出，受政策利好，美国可控核聚变技术商业化将(jiāng)进一步提速。
商业化仍(réng)需克服诸多挑战
国际能源(néngyuán)署预测，到2030年，全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元(yìměiyuán)，2024至(zhì)2030年间复合年均增长率为7.4%。
方正证券(zhèngquàn)表示，可控核聚变或(huò)作为能源终极解决方案，商业化发展前景十分广阔，近年来国内外可控核聚变项目持续推进(tuījìn)，为商业化落地奠定基础。
湘财证券指出，AI算力爆发带来的电力需求激增，推动核聚变技术(jìshù)研发部署加速。今年以来，国内(guónèi)相关项目招标(zhāobiāo)亦加快落地，看好核聚变技术发展加速。
目前，核聚变技术(jìshù)原理虽已基本解决，难点却集中(jízhōng)在如何维持反应足够长时间。也就是说，虽然科学原理清晰，但创造和(hé)约束这个“小太阳”的巨大工程和物理挑战不容小觑，需要克服诸多极端条件，包括上亿度高温、强(qiáng)磁场、强中子辐照等。
聚变工业协会首席执行官安德鲁·霍兰德表示：“现在的问题是(shì)，何时才能(cáinéng)建成这样一台机器。”
美国能源部核聚变能源科学办公室主任让·保罗·阿兰认为：“我们需要考虑培育更多核聚变用氚燃料(ránliào)所需的供应链，这需要获得锂(lǐ)资源储备。全球范围内，锂需求十分旺盛(wàngshèng)。”
“数字化时代，我们需要尽可能多的电力，”弗吉尼亚州州长格伦·扬金强调，“谁能赢得(yíngde)这场竞赛(jìngsài)，谁就能迅速抓住经济机遇。”
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