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文案控 2025-04-27 16:24:52 0 次 0条

在4月25日的“好望角科学沙龙”活动上，中国工程院院士、中国物理学会副理事长、国家大科学工程“聚变堆主机关键系统综合研究设施”总指挥李建刚给出了最新判断，他表示，预计到2027年，紧凑型聚变能实验装置就将建成，5年内，我们就能看到第一盏“核聚变灯”在中国点亮。

核聚变简介

​​核聚变​​是两个轻原子核（如氢的同位素氘和氚）在极端高温高压下结合成较重的原子核（如氦），并释放巨大能量的过程。这是太阳和恒星的能量来源。与核裂变（重核分裂）相比，聚变产生的放射性废物极少，且燃料更易获取。

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核聚变的能源优势

1. ​​绿色环保​​

   • ​​零温室气体排放​​：聚变反应不产生二氧化碳，不会加剧气候变化。
   • ​​无长期放射性废物​​：主要产物是氦气（无害），少量中子活化产生的废物半衰期短（几十年即可处理），远低于核裂变的数万年风险。

2. ​​安全性高​​

   • ​​反应自限性​​：聚变需要极高的温度（上亿摄氏度）和压力才能维持。若装置故障导致条件丧失，反应会立即停止，无熔毁风险。
   • ​​无核武器材料风险​​：聚变燃料（氘、氚）难以用于制造核武器，安全性更高。

3. ​​燃料近乎无限​​

   • ​​氘资源丰富​​：海水中氘储量约45万亿吨，可供人类使用数十亿年。
   • ​​氚可通过增殖生产​​：利用中子与锂（地壳中储量丰富）反应生成氚，或探索氦-3等替代燃料（如月球资源）。

4. ​​稳定供电潜力​​
   聚变可提供持续、可调的基载电力，不受天气或昼夜影响，弥补风能、太阳能的间歇性短板。

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挑战与未来展望

• ​​技术难题​​：维持等离子体稳定（如托卡马克装置）、耐高温材料研发、高效能量转化等仍需突破。
• ​​国际合作​​：ITER（国际热核聚变实验堆）等项目正推动技术验证，预计2035年后开展全功率测试。
• ​​商业化时间表​​：乐观预测21世纪中叶可能实现聚变发电，但需持续投入研发。

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总结

核聚变有望成为人类终极清洁能源，兼具环保、安全和资源可持续性。尽管技术挑战巨大，但其潜力将彻底改变能源格局，为碳中和目标提供关键支持。