最大仿星器創下核聚變關鍵指標新紀錄

科技日報北京6月4日電 （記者張夢然）德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所（IPP）團隊3日宣佈，在此前結束的任務期間，Wendelstein7-X（W7-X）實驗項目創下了一項新的世界紀錄：成功地維持了長等離子體放電三重積長達43秒的新峯值。這標誌着W7-X超越了其他類型的磁約束裝置在這方面的表現，同時，該成果也為未來聚變電站的發展提供了重要技術支持。相關研究發表於美國科學促進會網站。

由IPP運行的W7-X實驗項目是目前世界上規模最大的仿星器裝置實驗，旨在驗證仿星器設計能否達到理論預期的高效性能。

在人類追求聚變發電的征途上，仿星器被視為最具潛力的概念之一。它通過融合輕原子核來產生能量，而這一過程需要在等離子體的狀態下進行——這是一種被加熱至數千萬攝氏度的電離氣體。仿星器利用複雜的磁場將這種高温等離子體限制在一個環形真空室內，以實現核聚變所需的條件。而三重積，被認為是可控核聚變的一條“及格線”。只有三重積達到一定閾值，核聚變才能自持燃燒，步入實用化階段。

W7-X與託卡馬克裝置相比，儘管後者擁有相對簡單的結構和廣泛的研究基礎，在歷史上也取得了一定的三重積值，但它們的等離子體持續時間通常僅為幾秒鐘。而在維持更長等離子體持續時間方面，W7-X展現出明顯的優勢。此次新成就也得益於美國橡樹嶺國家實驗室開發的一種新型顆粒噴射器，該設備能夠向等離子體中注入冷凍氫顆粒， 從而實現長時間的等離子體維持。

通過精確控制微波加熱和顆粒注入之間的平衡，團隊首次實現了按預編程的脈衝頻率，成功操作將顆粒注入。這一進展對未來的聚變反應堆具有直接的意義，可能使等離子體持續時間大幅延長。更重要的是，該實驗還見證了超過2000萬攝氏度的等離子體温度，峯值達到了3000萬攝氏度，進一步證明了仿星器技術在實現可控核聚變方面的巨大潛力。

該成果意味着向實用化聚變電站邁出的重要一步，為全球能源供應開闢了新的前景。

【總編輯圈點】

這一新紀錄的誕生，凸顯了仿星器的潛力，也為未來聚變反應堆實現長時間運行提供了切實可行的技術路徑。相比傳統託卡馬克裝置，仿星器W7-X有自己的特點，譬如在維持高温、長效等離子體方面展現出更強的工程可行性，這正是人們實現持續、清潔聚變能源的堅實基礎，加速了人類邁向“人造太陽”的進程。