近日，由核工业西南物理研究院（简称“西物院”）研制的新一代人造太阳“中国环流三号”再次创下我国聚变装置运行新纪录——实现百万安培亿度高约束模（H模），即装置同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度、高约束模式运行，综合参数聚变三乘积再创新高，达到10的20次方量级。这是继今年3月实现离子温度、电子温度均突破1亿度之后，中国聚变研究实现的又一重要里程碑。
一、“中国环流三号”概况
新一代人造太阳“中国环流三号”是目前我国规模最大、参数最高的磁约束先进托卡马克大科学装置，自2020年12月建成并实现首次等离子体放电以来，多次刷新我国可控核聚变装置运行纪录，取得了一系列国际先进成果。
中国环流三号装置结构紧凑、运行灵活、等离子体控制能力强，其等离子体体积2倍于国内其它大型装置，等离子体离子温度可达1.5亿度，等离子体电流可达3兆安（百万安培），是目前国内唯一具备堆芯级等离子体运行能力（可实现大规模可控核聚变反应）的大型托卡马克装置，先后荣获中国十大科技进展新闻、央企十大国之重器、央企十大超级工程、中关村论坛重大科技成果等诸多重要荣誉。该装置提高了我国聚变研究总体水平，为我国深度参与ITER计划及未来自主设计建造聚变堆提供重要的技术支撑。
2023年12月，中国环流三号作为ITER卫星装置面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。
作为我国参与ITER计划的核心支撑单位，西物院承担了磁体支撑、产氚包层、屏蔽包层模块及第一壁等多项ITER关键部件研制任务，占中国所承担总任务的一半，在部件设计、异质金属焊接、高温高压氦检漏等聚变堆核心关键技术方向取得多项重大突破，成功发布核聚变领域全球首个ISO国际标准——《核聚变堆高温承压部件的热氦检漏方法》。
二、发展里程碑全回顾
- 2020年12月，中国环流三号建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。
- 2022年10月，首次实现100万安培等离子体电流，刷新我国可控核聚变装置运行纪录，标志着我国核聚变研发面向聚变点火迈进重要一步，技术水平跻身国际第一方阵。
- 2023年8月，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录，是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑，标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
- 2024年5月，等离子体电流再创新高，实现超过150万安培的偏滤器位形放电。
- 2024年6月，在国际上首次实现了一种先进磁场结构，对提升核聚变装置的控制运行能力具有重要意义。
- 2024年12月，新建第二套中性束加热系统成功投入运行，在150万安培电流下实现了高约束模式运行。
- 2025年3月，国内首次实现离子温度1.17亿度，电子温度1.6亿度的“双亿度”重大突破，标志着中国聚变挺进燃烧实验。
- 2025年5月，同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度、高约束模式运行，综合参数聚变三乘积达到10的20次方量级。
参考资料：
- https://mp.weixin.qq.com/s/4w8RAbDDSR5uKn2s1QKzLQ