4月16日，新奥“玄龙—50U”球形环氢硼聚变装置实验取得重大突破：实现高温高密度百万安培（兆安）等离子体电流，迈出氢硼聚变商用化的重要一步。
据悉，这也是目前国际上首次实现高性能参数的百万安培氢硼等离子体放电，标志着我国在球形环氢硼聚变研究跃升至高参数运行区间，也标志着新奥“玄龙—50U”装置综合性能参数跻身国际球形环聚变第一梯队，至此我国成为全球第三个拥有兆安级球形环聚变装置的国家。
新奥“玄龙—50U”装置是2019年自主设计建成的国内首座中等规模球形环物理实验装置，是在“玄龙—50”装置基础上的升级版，于2023年底建成，并于2024年8月实现了等离子体电流超过装置预期指标，2025年开始聚焦高参数氢硼等离子体放电研究。
据了解，本次实验采用高浓度氢硼燃料，实验中所产生的等离子体电子温度达到4000万摄氏度、密度达到1×1019m-3。该实验同时解决了球形环等离子体电流高效产生的技术难题，验证了高参数氢硼等离子体的可实现性，为后续的磁约束氢硼聚变实验奠定了良好开端，也为ITER聚变装置的实时硼化运行提供了重要参考。
据新奥能源研究院院长刘敏胜介绍，下一步，新奥聚变研发团队将基于“玄龙—50U”装置，冲击更高氢硼等离子体参数，近期目标是在2026年实现离子温度达到1亿摄氏度，并产生一定数量200keV的高能质子，以此开展氢硼聚变反应实验，为下一代氢硼热核聚变实验装置“和龙—2”奠定基础。目前“和龙—2”装置已经完成设计，该装置设计目标是离子温度达到5亿摄氏度，并全面验证氢硼聚变的可行性。
值得一提的是，目前，球形环氢硼聚变技术路线已经纳入国家聚变能源战略。在科技部提出的三条聚变重点研发路线中，其中就包括磁约束球形环氢硼聚变。
根据新奥制定的球形环氢硼聚变“实验—点火—发电”的“三步走”商业化战略，最终目标是要在“2035年进入聚变堆阶段”，即在2035年建成氢硼聚变的商业示范堆，助力中国发出聚变能源的第一度电，实现低成本氢硼聚变发电的同时，确保装置运行稳定可靠。
文 | 中国能源报记者 仝晓波
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