中國科學(xué)院等離子體物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)近日在核聚變領(lǐng)域取得重大突破，其研發(fā)的EAST裝置成功突破格林沃爾德極限，將等離子體密度提升至該極限的1.3倍至1.65倍。這一成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學(xué)進(jìn)展》，標(biāo)志著人類向可控核聚變能源邁出關(guān)鍵一步。

格林沃爾德極限由科學(xué)家格林沃爾德于1988年提出，該理論指出托卡馬克裝置中的等離子體密度存在無形上限，超過閾值將引發(fā)劇烈不穩(wěn)定現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)困擾全球核聚變研究三十余年，成為實(shí)現(xiàn)清潔能源的重大技術(shù)瓶頸。EAST裝置此次突破，得益于兩項(xiàng)核心技術(shù)創(chuàng)新：采用電子回旋共振加熱技術(shù)維持等離子體穩(wěn)定，以及通過預(yù)充氣技術(shù)冷卻壁面區(qū)域。這兩項(xiàng)技術(shù)形成協(xié)同效應(yīng)，使裝置在突破密度極限的同時保持長時間穩(wěn)定運(yùn)行。

對比國際同類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，中國科研團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢顯著。美國DIII-D裝置在2024年5月僅達(dá)到120%極限密度，且維持時間僅2.2秒。而EAST裝置不僅突破幅度更大，運(yùn)行穩(wěn)定性也達(dá)到國際領(lǐng)先水平。這一成果背后，是中國核聚變研究"三級跳"戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)：EAST裝置此前已創(chuàng)造1億攝氏度運(yùn)行1066秒的世界紀(jì)錄，合肥BEST裝置計(jì)劃2030年實(shí)現(xiàn)聚變能發(fā)電演示，成都環(huán)流三號裝置更在2025年達(dá)成雙億攝氏度高溫突破。三大裝置形成技術(shù)互補(bǔ)，構(gòu)建起完整的研發(fā)體系。

盡管實(shí)驗(yàn)室突破令人振奮，但核聚變商業(yè)化仍面臨多重挑戰(zhàn)。技術(shù)層面需解決氚自持循環(huán)、第一壁材料、能量導(dǎo)出系統(tǒng)三大難題；經(jīng)濟(jì)層面，國際能源署估算首座商業(yè)聚變電廠建設(shè)成本高昂。不過全球聚變產(chǎn)業(yè)正加速發(fā)展，2025年7月行業(yè)融資規(guī)模突破97億美元，美國能源部計(jì)劃2030年代中期實(shí)現(xiàn)商業(yè)化部署。中國科研團(tuán)隊(duì)正與ITER國際合作項(xiàng)目保持技術(shù)交流，該項(xiàng)目的真空室模塊安裝進(jìn)度較原計(jì)劃推遲四年，全功率運(yùn)行時間延至2039年。

當(dāng)前，全球聚變研究已進(jìn)入關(guān)鍵沖刺期。中國團(tuán)隊(duì)在磁約束聚變領(lǐng)域的技術(shù)積累，為突破工程化瓶頸奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著材料科學(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、人工智能等交叉學(xué)科的進(jìn)步，人類距離實(shí)現(xiàn)"人造太陽"的終極目標(biāo)正越來越近。這場關(guān)乎人類能源未來的競賽，既需要科研人員的持續(xù)創(chuàng)新，也離不開國際社會的協(xié)同合作。