新奥“玄龙-50U”：全球首破兆安级氢硼聚变放电，磁约束领域领先

因无限、清洁和安全的特性，可控核聚变被视作人类终极能源，自1952年第一颗氢弹试爆以来，各国都在尝试将这项技术用于发电，却无一成功，“还有50年”也成为行业长久以来的玩笑话，不过近两年国内外主流核聚变项目不断刷新进度，似乎正在打破这一魔咒。在河北廊坊一座10米高的厂房中央，由新奥集团设计建造的一颗球形装置拔地而起，今年4月中旬，名为“玄龙 - 50U”的球形环氢硼聚变装置实现了高温高密度百万安培（兆安）等离子体电流，达到超过太阳核心1500万摄氏度的高温。

新奥“玄龙-50U”球形环氢硼聚变装置，拍摄：郭霁莹

设计建造该装置的公司新奥集团是中国最早开展商用聚变能源开发的民营企业，自2017年以来聚变研发投入达40亿元，是全球研发投入超2亿美元的8家聚变企业之一，其理想目标是在2035年前实现工程可行性，并将球形环氢硼聚变推向商业化。

“这项实验成功解决了电流产生和维持过程中的关键技术难题，让等离子体电流达到1兆安，温度达到4000万度。在全球首次实现兆安级氢硼等离子体放电，验证了氢硼燃料在磁约束条件下实现高参数放电的科学可行性。”新奥能源研究院院长刘敏胜近日在接受第一财经等媒体采访时表示，国内能做到兆安级电流的磁约束装置只有全超导托卡马克核聚变实验装置EAST和中核集团新一代人造太阳“环流三号”（HL-3）；细分到球形环领域，全球仅玄龙-50U、英国的MAST-U和美国NSTX-U三个球形环装置实现了这一目标。

核聚变是轻原子核结合成较重原子核并放出巨大能量的过程，模拟类似太阳等恒星以核聚变原理发光发热。当前实现可控核聚变主要有三种技术路线，包括重力场约束核聚变、激光惯性约束核聚变和磁约束核聚变。支撑磁约束核聚变的装置包括托卡马克、仿星器等。由于性能更好，上世纪六七十年代开始托卡马克成为全球主流核聚变装置，其中央是一个环形真空室，外缠线圈，通电时内部会产生巨大的螺旋形磁场，将其中的等离子体加热到很高温度，达到核聚变目的。