全球可控核聚变探索正形成多路径并行的格局,磁约束与惯性约束两大方向并行推进,其中氢硼聚变作为磁约束路线中极具商业化潜力的先进分支,因燃料清洁储量丰富的优势,成为多国前沿布局的重点,但实现难度极高。
近期,新奥集团旗下的聚变研发团队,在自有装置玄龙-50U上实现全球首次可重复探测到氢硼聚变反应,这一成果经科技日报权威发布,并通过十余位全球聚变权威专家的专题论证,引发行业广泛关注。
可重复探测的定义是本次实验的核心突破点,区别于此前仅基于理论模拟或间接观测的研究,本次实验通过多次放电过程,稳定捕捉到氢硼聚变反应的 α 粒子信号与质子能谱,且信号时序与外部驱动匹配。
经多次统计的能谱特征符合氢硼反应的典型特征,具备可靠的可重复性。玄龙-50U装置的核心设计优势在于采用球形环构型,相比传统托卡马克装置更紧凑,迭代效率更高,适配民企的研发节奏。
在加热环节,团队采用中性束与射频波协同的方案,先注入约 70keV 的种子中性束,再通过射频波将部分质子加速至 200keV 附近,突破氢硼反应的 I 共振峰,解决了传统加热方式能量不足的难题
。在探测环节,自研的抗干扰测量技术,解决了强 X 射线本底与复杂电磁干扰下的 α 粒子探测问题,这一技术首次应用于磁约束聚变装置的聚变产物测量,处于行业领先位置。
全球聚变专家的论证逻辑聚焦于两点,I 是等离子体参数的有效性,实现了球形环装置中的质子能谱与 α 粒子的可靠测量,II 是实验的可重复性,多次放电均能捕捉到符合特征的信号,排除了偶然干扰的可能。
新澳集团提出的三步发展规划,结合全球磁约束聚变的通用研发节奏,具备清晰的追赶逻辑与资源匹配基础。
I 阶段目标为 2026 年底实现氢硼聚变反应,该目标已提前达成,截至目前新澳在聚变领域累计投入超 45 亿元,组建了约 300 人的研发团队,此前玄龙-50U已完成兆安级等离子体放电高约束模运行等一系列前置突破,累计放电超 2 万次,为聚变反应的实现奠定了工程与实验基础。
II 阶段目标为 2030 年点亮氢硼聚变 I 盏灯,对应的下一代装置和龙 2 已全面动工,预计 2027 年底建成,该装置设计目标为离子温度达到 5 亿摄氏度,验证氢硼热核聚变反应的关键技术。
对比全球主流氘氚聚变装置的研发节奏,如 ITER 计划在 2035 年左右实现氘氚点火,氢硼路线的研发周期更具民企特色的灵活性,通过差异化路线避开了氚资源短缺高能中子损伤等共性难题。
III 阶段目标为 2035 年前实现稳态大功率发电,进入示范堆阶段,这一目标需要突破稳态运行能量增益直接发电等核心技术,新澳团队已在非热平衡等离子体控制 α 粒子探测等领域取得先期进展。
同时通过国产化实现核心部件成本降低超三分之二,安装调试周期缩短至约十个月,为工程放大提供了成本与效率支撑。目前美欧相关研究尚未实现实际的氢硼聚变反应,新澳的成果成为全球商业化聚变领域的首个里程碑。
此次实现的氢硼聚变仍属于实验室量级的突破,距离工业化商业化应用仍有较远距离,目前的实验未实现能量净增益,仍需突破等离子体约束反应率提升辐射控制等一系列技术挑战。但作为全球首次可重复探测到氢硼聚变反应的成果。
其突破了此前仅停留在理论推导的局限,为氢硼聚变的商业化探索打开了现实路径,也推动中国形成国家队加民企的多路径聚变布局,在先进无中子聚变赛道上实现了先发优势。
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