核聚变靠原子核相撞,撞得越猛越容易压过电斥力。但粒子能量不是越高越好:多数中等,高能很少。传统模型假设能量按麦克斯韦-玻尔兹曼分布,像一锅热汤,多数挤在中间,高能尾巴很短。聚变偏偏吃高能尾巴,尾巴厚一点,反应率就上去。

全球聚变竞赛进入微妙阶段。美国NIF激光轰靶丸,2022年首次实现聚变点火;欧洲牵头ITER,想把磁约束推向工程级;中国有合肥EAST、成都HL-2M,还参与ITER、规划CFETR。大家比磁场、材料、加热、控制,归根结底比:怎么让反应率更高、更稳、更便宜。

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先看装置。EAST在稳态高约束模运行上多次刷新世界纪录,HL-2M在等离子体电流和先进位形上进步很快,CFETR前期设计也在推进。工程推进上,中国已从跟跑进入并跑,部分环节领跑。

别小看这2倍。聚变堆最怕“点火门槛太高”。同样平均能量下反应率翻倍,设计窗口就可能放宽:温度压力小一点,或聚变功率高一点。尤其氘-氘聚变,燃料从海水取,中子能量低、放射性低,但反应截面比氘-氚低两个数量级。2倍补不上100倍差距,可它指出可挖方向:不只靠把装置做大,还可靠更聪明的能量分配。

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