最大仿星器创下核聚变关键指标新纪录

2025 年 5 月 22 日，德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所（IPP）的 Wendelstein 7-X（W7-X）仿星器创下核聚变关键指标新纪录。相关信息如下：关键指标及纪录数值：在核聚变物理的关键参数“三重乘积”上创下世界纪录，将这一参数维持在巅峰值长达 43 秒。三重乘积是指在核聚变反应中，等离子体的密度（n）、温度（T）和约束时间（τ）三者的乘积，是核聚变反应达到“点火”状态（反应能够自维持而不需要外部能量输入）的关键指标。实验装置优势：W7-X 是目前世界上规模最大的仿星器装置实验。与托卡马克装置相比，托卡马克装置等离子体持续时间通常仅为几秒钟，而 W7-X 在维持更长等离子体持续时间方面有明显优势。实现突破的关键因素：美国橡树岭国家实验室开发的新型颗粒注入器发挥了重要作用，该设备能向等离子体中注入冷冻氢颗粒，实现长时间的燃料补给。实验中 43 秒内注入约 90 个氢颗粒，同时强大的微波加热系统将等离子体温度提升至超过 2000 万摄氏度，峰值达 3000 万摄氏度，并且通过精确控制微波加热和颗粒注入之间的平衡，实现了按预编程的脉冲频率成功注入颗粒。其他相关突破：此次实验还取得两项重要突破，能量转换量提升至 1.8 吉焦；等离子体压力与磁场压力的比值首次在全体积范围内达到 3%，为未来电站所需的 4 - 5%奠定了基础。这一成果标志着 W7-X 超越了其他类型的磁约束装置在该方面的表现，为未来聚变电站的发展提供了重要技术支持，也进一步证明了仿星器技术在实现可控核聚变方面的巨大潜力，是迈向电站级恒星仿真器的重要一步。