要说2026年最让人眼前一亮的科技新闻,非咱们自家的“人造太阳”莫属。1月2号那天,中科院合肥等离子体所突然官宣,EAST装置不仅冲破了长期困扰全球的密度极限,还实锤了一个叫“密度自由区”的新状态——这可不是小修小补,是直接改写教科书级别的硬核进展。
其实懂行的人都知道,托卡马克这种装置,说白了就是拿磁场当笼子,把上亿度的等离子体关在里面搞聚变。温度够高只是基础,关键还得看密度。可几十年来,全世界都被一个叫“格林沃尔德密度极限”的坎卡着,密度一高,等离子体就容易炸炉,内壁一烧,实验就得停。EAST过去也只能在0.8到1.0倍这个区间里打转,跟其他大装置一样束手无策。
但这次不一样了。中国团队搞出个新理论,叫PWSO,全名叫边界等离子体与壁相互作用自组织。听着拗口,但原理挺实在——他们发现,密度上不去不是磁场不行,而是装置内壁溅射出的杂质在边缘乱窜,引发辐射失稳,这才触发了破裂。找到了“真凶”,就好办了。
靠着EAST本身的全金属壁设计,科研人员用了电子回旋共振加热加预充气的组合拳,精准控制启动过程,把边界杂质给压了下去。结果你猜怎么着?平均电子密度一口气冲到1.3到1.65倍格林沃尔德极限,稳得一批。数据也漂亮:总辐射降了21%,密度上限抬高17%,跟理论预测几乎严丝合缝。这下,“自由区”不再是纸上的猜想,而是实打实跑出来的物理现实。
这事是中科院合肥物质科学研究院、华中科技大学,连着法国艾克斯-马赛大学一块干的。国际期刊《科学进展》连夜收稿,业内 сразу炸锅。毕竟这不光是理论突破,更关键是——不用改硬件,只要调运行方式就行。ITER现在正愁怎么稳态高密运行,这方法拿来就能用。
再往大了看,聚变能不能发电,核心卡点就是能量能不能收支平衡。密度上去了,反应速率指数级增长,同样大小的堆,输出能量翻倍不是梦。以后造电站,成本下来,电价也能跟着降。燃料更是现成的——海水里一捞就有,零碳排放,废料也好处理,简直是能源界的终极解药。
你细品,这事儿从发现问题到拿出方案,再到实验验证,一气呵成。过去总觉得聚变是“五十年后才能用”的远期项目,但现在看,每一步都踩得扎实。EAST这次不只是跑了个数据,更像是给整个行业点亮了一条新路。没人知道下个突破口在哪,但有一点很确定:中国的聚变脚步,正越走越快。
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