9月中旬的一個深夜，河北廊坊新奧聚變實驗大廳里，屏幕上一個信號突然跳出——20多個阿爾法粒子信號同時出現(xiàn)，時序完全吻合。一周后，經(jīng)反復(fù)驗證和專家論證，結(jié)果被確認(rèn)：新奧聚變自主研發(fā)的“玄龍-50U”球形環(huán)裝置，成功實現(xiàn)了氫硼聚變反應(yīng)。

這是全球商業(yè)化聚變公司在自有裝置上首次實現(xiàn)氫硼聚變反應(yīng)，也是中國磁約束聚變裝置首次實現(xiàn)加注先進燃料的清潔無中子聚變反應(yīng)。

聚變能被譽為人類能源的終極解決方案，其燃料來自海水和地殼，不產(chǎn)生溫室氣體，不產(chǎn)生長壽命放射性廢物。目前全球主流路線是氘氚聚變。新奧選擇了另一條路：氫硼聚變。“氫和硼都是自然界中儲量最豐富的元素之一，氫硼聚變不產(chǎn)生中子，產(chǎn)物可以直接轉(zhuǎn)化為電能，理論上發(fā)電成本可以降到每度電1毛錢以下。”新奧氫硼聚變技術(shù)負(fù)責(zé)人劉兵向科技日報記者介紹。

正如硬幣有兩面，具備成本優(yōu)勢的氫硼聚變的反應(yīng)條件卻極其苛刻。氫硼聚變需要等離子體溫度達到幾億攝氏度以上，反應(yīng)截面極小，點火難度極高。

新奧的解決方案是“曲線救國”。新奧聚變實驗首席科學(xué)家石躍江介紹，他們通過中性束注入和射頻波協(xié)同加速，讓一部分超熱質(zhì)子進入162—200千電子伏的能量區(qū)間，進入氫硼聚變反應(yīng)的“第一共振峰”，大幅提升反應(yīng)概率。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，此次突破的意義在于將球形環(huán)氫硼路線從“理論可行”推進到了“實驗可驗證”階段。“盡管這還不是可產(chǎn)生能量的聚變演示，但它仍然是先進燃料聚變研究中的一個重大科學(xué)里程碑。”西安交通大學(xué)教授迪特·霍夫曼認(rèn)為，這標(biāo)志著磁約束氫硼聚變的實驗研究向前邁出了重要一步。

氫硼聚變并非新奧獨家的選擇。國際上，美國TAE科技公司走加速器束驅(qū)動的場反位形路線，2023年在日本國立核融合科學(xué)研究所的LHD仿星器裝置上首次實現(xiàn)了氫硼反應(yīng)。新奧此次突破是在自己研制的裝置上獨立完成。在西安交通大學(xué)物理學(xué)院副院長趙永濤教授看來，“新奧實現(xiàn)了自有裝置、自有燃料路線、自有工程技術(shù)的全鏈條閉環(huán)，這在國際上并不多見”。

大連理工大學(xué)物理學(xué)院院長王正洶分析，新奧氫硼聚變路線目前在國際上處于特色差異化賽道。“新奧匯聚了一大批海內(nèi)外頂尖青年科研力量，疊加長期高強度持續(xù)投入，研發(fā)穩(wěn)扎穩(wěn)打、迭代效率極高，形成了領(lǐng)先的競爭力。”他說。

趙永濤認(rèn)為，這一成果更重要的意義在于，它標(biāo)志著在我國聚變“多路徑并行探索”中，民營力量在第一梯隊站穩(wěn)了腳跟。王正洶也表示，“玄龍-50U”突破技術(shù)門檻極高的氫硼聚變實驗，吹響了國內(nèi)核聚變攻堅的號角，為產(chǎn)業(yè)驅(qū)動聚變研究樹立了先行范例。

正如專家所說，我國聚變研究呈現(xiàn)“多路徑并行”格局。國家隊以氘氚聚變?yōu)橹骶�，在托卡馬克領(lǐng)域積累了深厚基礎(chǔ)，民營企業(yè)則在球形環(huán)、仿星器、場反位形等多種構(gòu)型上積極探索。“聚變重大工程往往周期長、投入大，民企的快速迭代可以在風(fēng)險較高、尚在探索的路線（如氫硼這類先進燃料）上先跑起來，用較低成本把物理和技術(shù)邊界往前探。”趙永濤說。

無疑，聚變能源的商業(yè)化仍道阻且長。盡管新奧此次在氫硼聚變上的突破令人振奮，但新奧內(nèi)部團隊及行業(yè)專家均對未來持審慎樂觀態(tài)度。劉兵說，當(dāng)前裝置測到約每秒1億個阿爾法粒子，實現(xiàn)“從0到1”的突破，但把聚變能量穩(wěn)定輸出并轉(zhuǎn)化為電能，還要面對“從1到100”的挑戰(zhàn)。

“從氫硼聚變反應(yīng)驗證邁向商業(yè)化發(fā)電，我們?nèi)孕杞舆B攻克多道核心關(guān)口。”石躍江表示，接下來，團隊將聚焦聚變反應(yīng)率的提升、裝置與工程能力的放大驗證、燃燒等離子體的系統(tǒng)研究等關(guān)鍵課題進行攻關(guān)。

趙永濤稱，必須清醒地認(rèn)識到，無論從科學(xué)、技術(shù)和戰(zhàn)略哪方面講，聚變反應(yīng)和聚變能源是兩個不同的概念，觀測到聚變反應(yīng)不等于驗證了聚變能源的可行性。“前路漫漫，總的來看，這是極其可喜的、具有一定里程碑意義的進步，是我國聚變能源，尤其是氫硼聚變能源領(lǐng)域的萬里長征走出了第一步。”

無論如何，或許正如托卡馬克之父列夫·阿齊莫維奇所言，“當(dāng)社會需要聚變的時候，聚變就能實現(xiàn)”。“科學(xué)有很多不確定性，但我們是樂觀的，將一步一個腳印向2030年點亮氫硼聚變‘第一盞燈’、2035年進入穩(wěn)態(tài)大功率發(fā)電示范堆的目標(biāo)推進。”石躍江說。

人民網(wǎng)>>經(jīng)濟·科技  2026年10月08日

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