近期，新奧 “玄龍 - 50U” 球形環(huán)氫硼聚變裝置實(shí)驗(yàn)取得重大突破，成功實(shí)現(xiàn)了高溫高密度、百萬(wàn)安培（兆安）等離子體電流。這是目前國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)安培氫硼等離子體放電，標(biāo)志著新奧在球形環(huán)氫硼聚變研究領(lǐng)域成功躍升至高參數(shù)運(yùn)行區(qū)間，同時(shí)也意味著新奧 “玄龍 - 50U” 裝置成功躋身國(guó)際球形環(huán)先進(jìn)行列，邁出了氫硼聚變商用化的重要一步。

托卡馬克裝置的一個(gè)核心機(jī)制是利用等離子體電流來(lái)實(shí)現(xiàn)等離子體約束，因此電流越大，裝置整體性能就越高，達(dá)到兆安級(jí)電流的傳統(tǒng)托卡馬克裝置基本已處在世界前列水平。在球形環(huán)領(lǐng)域，目前全球只有英國(guó)的 MAST-U、美國(guó) NSTX-U 和新奧的 “玄龍 - 50U”三個(gè)球形環(huán)裝置實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。

“玄龍 - 50U” 由民營(yíng)企業(yè)新奧集團(tuán)自主設(shè)計(jì)建造，它是在中國(guó)首座中等規(guī)模球形托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)裝置“玄龍 - 50”的基礎(chǔ)上升級(jí)而來(lái)，并于 2024 年 1 月 24 日成功實(shí)現(xiàn)首次等離子體放電。2024 年 8 月，“玄龍 - 50U”開(kāi)展的 500 千安培等離子體大電流實(shí)驗(yàn)取得成功，達(dá)到了裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。2025 年，“玄龍 - 50U” 聚焦于高參數(shù)氫硼等離子體放電研究。

“玄龍 - 50U” 兆安電流實(shí)驗(yàn)成功攻克了電流產(chǎn)生和維持過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)難題，使等離子體電流達(dá)到了 1 兆安，溫度也達(dá)到了 4000 萬(wàn)度。這是全球首次實(shí)現(xiàn)兆安級(jí)氫硼等離子體放電。

實(shí)驗(yàn)采用了高濃度氫硼燃料，成功解決了球形環(huán)等離子體電流高效產(chǎn)生的技術(shù)難題，驗(yàn)證了高參數(shù)氫硼等離子體的可實(shí)現(xiàn)性，推動(dòng)了氫硼等離子體運(yùn)行模式的發(fā)展，為磁約束聚變的發(fā)展提供了重要的支持。

森木磊石研制的PPEC inside 高壓電源系統(tǒng)，基于 PPEC 電源控制芯片開(kāi)發(fā)，支持 0~120kV 寬范圍電壓調(diào)節(jié)，最高可提供 120kV、6MW 穩(wěn)定可靠的高壓電能，助力我國(guó)核聚變技術(shù)研究。

專(zhuān)家表示，“玄龍 - 50U” 不僅達(dá)到了兆安級(jí)別，而且實(shí)現(xiàn)了高溫度、高參數(shù)的等離子體，驗(yàn)證了氫硼等離子體能夠達(dá)到高參數(shù)，為后續(xù)的磁約束氫硼聚變實(shí)驗(yàn)奠定了良好的開(kāi)端。此次突破的另一個(gè)貢獻(xiàn)在于為未來(lái)球形環(huán)和托卡馬克聚變堆實(shí)驗(yàn)計(jì)劃所面臨的共性難題提供了支持。

此外，“玄龍 - 50U” 的非感應(yīng)電流啟動(dòng)和高效電流驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行模式，也為球形環(huán)和托卡馬克反應(yīng)堆的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行提供了一種可能的解決方案。

與國(guó)內(nèi)其他商業(yè)核聚變公司選擇氘氚作為聚變?nèi)剂喜煌聤W選擇了氫硼聚變技術(shù)路線。新奧聚變研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，下一步，該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)基于 “玄龍 - 50U” 裝置，沖擊更高的氫硼等離子體參數(shù)，開(kāi)展氫硼聚變反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，為研制下一代氫硼熱核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“和龍 - 2”奠定基礎(chǔ)。

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