今年1月22日，我们刚刚报道过《亿度千秒，EAST在长脉冲高约束模式运行再破世界纪录》。当时，中国全超导托卡马克EAST装置成功实现了1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了新的世界纪录。这一成就不仅标志着中国在核聚变研究领域的重大突破，也为未来的清洁能源发展铺平了道路。
2025年2月12日，法国原子能委员会（CEA）报道了其运营的WEST装置（W Environment in Steady-state Tokamak，即“钨环境下的稳态托卡马克装置）成功将等离子体维持了1337秒（22分钟）。
外媒报道其刷新了等离子体持续时间的世界纪录，还提到这一成绩比中国EAST装置此前创下的1066秒纪录提高了25%，但值得注意的是，EAST装置的1066秒纪录是在更高的温度——1亿摄氏度下实现的，而法国的WEST装置仅在5000万摄氏度的高温条件下维持了22分钟。
核聚变技术作为未来清洁能源的希望，虽然取得了诸多进展，但仍面临诸多挑战：
-首先，核聚变反应需要极高的温度和压力，通常需要将燃料加热至超过1亿摄氏度的高温，以使原子核克服电荷间的排斥力并发生聚变；
-其次，维持等离子体的稳定性和长时间运行是另一大难点。等离子体在高温高压下极易不稳定，且运行时间越长，约束等离子体的难度越高；
-此外，材料的耐久性也是关键问题，反应堆内部材料需要在高温、高辐射的极端条件下保持韧性与抗损伤能力；
-最后，核聚变技术的经济可行性仍需优化，反应堆的建设与维护成本极高，如何降低成本是实现商业化的重要课题。
因此，EAST与WEST的连续突破凸显了两种装置在不同技术路径上的独特优势。EAST装置在更高温度下运行，更接近实际核聚变反应的条件，而WEST装置则在长时间维持方面表现出色。
一、法国WEST装置的创新与突破
法国的WEST装置是CEA运营的一个中型托卡马克装置，位于法国南部的卡达拉舍基地。它继承了CEA数十年来在托卡马克研究方面的丰富经验，并配备了超导线圈和主动冷却组件，使其能够实现长时间的等离子体维持。
CEA基础研究负责人安妮-伊莎贝尔·埃蒂安弗（Anne-Isabelle Etienvre）博士表示，“WEST 通过注入 2 兆瓦的加热功率将氢等离子体维持了 20 多分钟，实现了一项新的关键技术里程碑。”她表明“我们不仅能够控制等离子体的产生，还能实现其长期稳定维持”。然而，她也指出，在核聚变能够“产生比消耗更多的能量”之前，仍有许多技术障碍需要克服。
CEA表示，WEST团队将在接下来的几个月内努力实现更长时间的等离子体维持，目标是累计达数小时，并进一步提高温度，以接近核聚变等离子体的预期条件。此外，研究人员还将观察这种高强度等离子体对托卡马克装置内部的影响。Etienvre博士强调，这些工作旨在为正在法国建设的国际热核聚变实验堆（ITER）铺平道路。
二、中国EAST装置的成就
中国在核聚变研究领域取得了令人瞩目的成就。前面我们提到了2025年1月20日，中国合肥的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现了1亿摄氏度下1066秒的高约束模等离子体运行。这一成就不仅打破了EAST此前创下的403秒纪录，还标志着中国在核聚变研究领域实现了从基础科学向工程实践的重大跨越。
EAST装置的成功背后是科研团队在多项关键技术上的持续攻关，包括高温超导材料的应用、磁场控制和等离子体诊断技术等。通过优化装置各项参数，研究团队有效提高了等离子体的约束能力，使其能在极高温度下稳定运行。这一成就不仅在国际学术界引起了巨大反响，同样也为国际热核聚变实验堆（ITER）项目提供了宝贵的经验。
三、关于法国原子能委员会（CEA）
法国原子能委员会（Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives，简称CEA）是法国政府主导的大型科研机构，成立于1945年，旨在推动核能及相关领域的研究与发展。CEA在核能、能源转型、国防安全以及基础科学研究等多个领域具有全球领先的地位。其研究范围涵盖了核裂变、核聚变、可再生能源、材料科学、生物医学等多个前沿领域。
CEA不仅在技术上不断创新，还积极推动国际合作。它与全球多个国家和地区的科研机构保持着紧密的合作关系，共同推进核聚变技术的发展。例如，CEA与中国的核聚变研究机构在EAST装置的建设和运行过程中进行了广泛的技术交流与合作，这种国际合作为全球核聚变研究注入了强大的动力。
此外，CEA还在国际热核聚变实验堆（ITER）项目中扮演着关键角色。ITER是全球最大的核聚变研究项目，旨在验证核聚变能源的可行性和安全性。CEA凭借其在核聚变领域的丰富经验和先进技术，为ITER项目提供了重要的技术支持和理论指导，助力人类向实现可控核聚变能源的目标迈进。
四、核聚变技术的未来展望
核聚变技术的发展不仅需要科学家们的智慧和勇气，还需要全球范围内的合作与支持。法国的WEST装置和中国的EAST装置的成功，展示了国际合作在核聚变研究中的重要性。未来，随着技术的不断进步，核聚变有望在电力生产、氢能制备等多个领域得到广泛应用。
尽管核聚变技术的商业化应用仍面临诸多挑战，但每一次的突破都让我们离实现可持续能源的目标更近一步。此外，核聚变技术的衍生应用也在逐渐显现。例如，等离子体空气净化器、质子刀等技术已经开始在医疗和环保领域发挥作用。这些应用不仅改善了我们的生活品质，也为核聚变技术的未来发展提供了新的思路和方向。
参考链接：
- https://www.cea.fr/english/Pages/News/nuclear-fusion-west-beats-the-world-record-for-plasma-duration.aspx
- https://www.straitstimes.com/world/europe/france-sets-new-plasma-record-in-hunt-for-nuclear-fusion