3月28日，中核集团官宣核工业西南物理研究院（以下简称“西物院”）新一代人造太阳“中国环流三号”实现“双亿度”，国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，综合参数聚变三乘积实现大幅跃升，中国聚变挺进燃烧实验。
中核集团“中国环流三号”总设计师钟武律表示：“我们的实验实现了‘双亿度’，综合参数也大幅跃升，标志着我国的核聚变研究挺进燃烧实验。我们自主研发的加热、控制与诊断等设备与系统首次投入运行，相关技术指标达到了国际前列，创造了我国核聚变研究多项新纪录。”
一、实验突出成果
中国环流三号最新实验创造了我国聚变研究多项新纪录，涌现一批原创性、前沿性、突破性成果：
1.自主研发并成功应用多型国际一流的聚变研发核心装备，取得国际领先的硬核成果。
一是自主研制的高功率微波回旋管成功投入运行，最高注入功率达2.5MW，掌握了稳定获得电子内部输运垒的控制技术，实现电子温度1.6亿度。二是建成并投运2套具有完全自主知识产权的高功率中性束注入加热系统（提升原子核温度的核心设备），单条束线最大功率达7兆瓦，跻身国际第一梯队。三是成功突破高压电源的多项核心技术，自主研制的高压电源最高可实现120kV的直流输出，精度优于1%，总体技术达到国际先进水平。
2.首次提出并实现了提高芯部能量约束的新方法，掌握了提升原子核温度的运行策略。
独创性探索了芯部能量约束调控方法，成功抑制了制约原子核温度提升的芯部磁流体不稳定性，攻克了电流剖面及密度剖面控制等技术难题，在国内首次实现原子核温度超过1亿度的可重复放电，标志着中国聚变装置运行的综合水平稳居世界前列。
3.高效解决聚变堆堆芯亿度级温度和等离子体密度精准测量的核心难题。
自主研制的国际首套、精准度2倍于国际同行的三光栅精密光谱仪及紧凑型汤姆逊散射多色仪等数十余套核心装备，系统性突破了高时空分辨率、强抗辐射干扰、毫秒级动态响应等困扰聚变大科学装置诊断测量的核心技术壁垒，部分关键技术入选国际学术组织ITPA诊断国际联合实验课题。
4.关键“中枢神经系统”实现广泛应用。
自主研发的聚变装置控制系统（CODIS）已在国内外10余家科研院所和高校的聚变装置得到应用，为未来聚变堆提供强健、有力的“中国芯”。
5.独创核心技术走出国门，引领世界聚变国际标准制定。
原创超声分子束聚变加料技术并实现技术升级，发展了矢量注入及混杂注入原创性技术，保障聚变装置高参数运行的调控需求。该技术已立项ISO国际标准，成为中核集团西物院热氦检漏技术获批发布世界核聚变领域首项ISO标准后的又一重大创举。
二、核心参数与科研目标
装置核心参数为：等离子大半径为1.78m、小半径0.65m、最大等离子体电流为2.8MA、环向磁场2.2-3.0T。
“中国环流三号”致力于解决ITER以及核聚变装置的关键物理和技术挑战，具体包括：
- 高性能、高βN（归一化比压）场景，兼容先进的偏滤器（支持单零、双零、雪花、反三角形等偏滤器位形）
- 高热通量等离子体组件的测试和验证
- 高性能先进等离子体物理学的研究
三、发展里程碑
- 2020年12月，“中国环流三号”在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术。
- 2022年10月，实现115万安培等离子体电流运行，创造了中国可控核聚变装置运行的新纪录。
- 2023年8月，首次实现100万安培（1兆安）等离子体电流运行，成为我国首个实现这一参数的托卡马克装置，标志着我国核聚变研发能力进入国际第一方阵。
- 2023年12月，西物院与ITER组织签署协议，宣布环流三号面向全球开放。
- 2024年6月，首次实现新型先进磁场结构，增强了装置控制能力，为长时间稳定运行提供了关键技术支撑。
专家表示，挺进燃烧实验，意味着可控核聚变走向应用的核心环节。下一步，科研人员将对“中国环流三号”装置进行能力升级，进一步获得可控核聚变反应的核心关键数据。
参考链接：
- https://mp.weixin.qq.com/s/7DhiD1WaCIejevI5YDqCug
- https://mp.weixin.qq.com/s/Jvm8qaB5WaoVVpnWSHy7sg
- https://www.swip.ac.cn/swip/english66/tokamaks/1366463/index.html