产品介绍

  中核集团核工业西南物理研究院的工作人员在安装调试中国环流器二号M装置时进行环向场线圈外弧段吊装工作新华社发（中核集团核工业西南物理研究院提供）

  在地球上开展的一些可控核聚变研究的等离子体密度只有太阳芯部密度的约千亿分之一，因此必须将等离子体加热到上亿摄氏度高温，才能使聚变反应的发生几率获得较大提升，以便利用少量的聚变燃料就能产生足够多的聚变能量。

  3月15日，ITER（国际热核聚变实验堆）中国氦冷固态实验包层系统首个项目在中核集团核工业西南物理研究院启动，标志着我国在ITER上开展产氚技术测试进入具体实施阶段。在之前不久，由江西省科研人员自主设计、制造及运行的“人造太阳”实验研究装置——我国首个可实现压缩融合启动等离子体电流的球形托卡马克装置（NCST）正式投入运行并实现首次成功放电。

  江西省聚变能与信息控制重点实验室博士钱玉忠介绍，球形托卡马克装置内部安装有两个上下对称的极向场线圈，是我国首个可利用压缩融合方式启动等离子体电流的球形托卡马克装置。江西省将围绕球形托卡马克装置模拟太空辐照环境的特性，积极开展交叉应用研究。

  托卡马克是什么原理，为什么能释放巨大能量？随着托卡马克核聚变装置研究频频传来喜讯，我们距离彻底掌握可控核聚变的奥秘还有多远？

  核裂变是将较重的原子核分裂为较轻的原子核并释放能量。二十世纪五十年代初，苏联建成了世界上首座核电站，成功实现了基于核裂变的核能和平利用。

  核聚变是将较轻的原子核聚合反应而生成较重的原子核。这样的一个过程伴随着质量损失，根据爱因斯坦质能方程E=mc2，损失的这部分质量会转换成巨大的能量。以目前地球上最容易实现的氘氚聚变反应为例，每公升海水可提取的氘（约0.03克）通过聚变反应可释放出相当于燃烧300公升汽油产生的能量。

  然而，由于原子核间均带有正电荷，其相互间受库仑排斥力作用，原子核间距离越近，这种排斥力就越强。只有当相向运动的两个较轻原子核有充足高的能量时，才能克服库仑排斥力，使得彼此靠得足够近，以便让短程核间吸引力发挥最大的作用，最终聚合为一个较重的原子核，并释放出高能量的中子。

  相较于核裂变，在地球上要实现核聚变反应，条件非常苛刻。首先要达到上亿摄氏度高温；还要让燃料维持足够高的密度，以提高原子核之间碰撞并发生核聚变反应的几率；此外，高温高密度条件必须维持足够长的时间，才能让核聚变反应得以持续进行。

  作为地球生命赖以生存的能量来源，太阳内部随时在进行核聚变。在这一反应过程中，其中心温度只有1500万摄氏度左右。然而在实验室实现可控核聚变，温度却要达到1亿摄氏度以上。二者为何会有这么大的差异？

  中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如解释说，太阳的巨大质量（约为地球的33万倍）导致其具有强大的引力，太阳正是靠这种强大引力约束高温的燃料离子，来实现核聚变反应。

  此外，虽然太阳芯部的温度只有1500万摄氏度左右，离子通过碰撞发生聚变反应的几率比1亿摄氏度条件下聚变反应的几率要低得多，理论上在太阳内部单位质量的燃料发生聚变的反应率极低，平均1吨太阳物质只能产生瓦量级的功率。但因为太阳质量非常大，即便发生聚变反应是小概率事件，总体上太阳内部产生的核聚变反应及能量仍非常可观。

  目前，在地球上开展的一些可控核聚变研究的等离子体密度只有太阳芯部密度的约千亿分之一，因此必须将等离子体加热到上亿摄氏度高温，才能使聚变反应的发生几率获得较大提升，以便利用少量的聚变燃料就能产生足够多的聚变能量。

  以托卡马克为代表的磁约束核聚变是可控核聚变的一种。段旭如和记者说，这一装置利用通有大电流的线圈，在环形真空室内产生强磁场。大量温度超过1亿摄氏度、在高温下电离成由电子和离子组成的等离子体的燃料将沿磁力线做回旋圆周运动，磁场越强回旋圆周运动的半径越小。例如，在2万高斯的强磁场条件下，1亿摄氏度高温的等离子体中离子的回旋半径只有几毫米，而目前大型的托卡马克装置真空室内等离子体半径为米量级。通过这一种方式可将高温等离子体长时间地约束在具有强磁场的环形真空容器内，并且不跟真空室器壁非间接接触。在这种极端条件下，燃料离子将发生聚变反应并释放巨大能量。

  磁约束核聚变产生的能量主要是通过高能量的α粒子（氦原子核）和高能量的中子释放开来。其中，高能量α粒子所携带的能量大多数都用在加热聚变燃料（等离子体），以维持聚变反应所需的上亿度的高温，而高能量的中子则在环绕真空容器内的包层部件中被慢化，其能量沉积在包层内，并通过热交换的方式由介质将能量导出，把热能输送到装置外部，最后通过汽轮机将热能转化为电能，输送到外电网中以提供能源。

  随着目前全球顶级规模、影响最深远的国际科研合作项目之一——ITER计划的启动，磁约束聚变研究已经从原理探索、大规模实验逐步迈入到反应堆工程物理实验阶段，预计本世纪中叶将实现聚变能源的应用。

  ITER是国际上首个反应堆规模的核聚变实验研究设施，也是各国聚变能发展路线图中的关键设施。目前国际上正集中力量完成ITER采购包等任务，并保障资源，确保ITER的成功建设与运行。

  段旭如和记者说，现阶段，国际上一方面利用现有的磁约束聚变研究装置，开展聚变等离子体物理、运行及有关技术研究，尤其是与ITER相关的一些先行物理实验及有关技术探讨研究；另一方面正在积极谋划并开展未来聚变堆关键技术的研发。

  我国现有的主要磁约束聚变研究装置包含已运行多年的中国环流器二号A装置（HL-2A）与EAST两大托卡马克装置，以及华中科技大学的J-TEXT、清华大学的SUNIST、中科大的KTX等实验研究装置。它们均为我国参加ITER建设及为聚变研究领域培养人才作出了贡献。

  2020年我国建成的规模大、参数高的先进托卡马克装置中国环流器二号M装置（HL-2M），采用了更先进的结构与控制方式，可实现高密度、高比压、高自举电流运行，特别是具备在兆安级等离子体电流条件下实现多种先进偏滤器位型的独特能力。

  “我国将充分的利用这些装置，为ITER实验运行积累经验，掌握相关技术，锻炼和培养人才队伍，为我国深度参与ITER计划及未来自主设计建造聚变堆提供重要的技术支撑。”段旭如说。（陈 瑜）

  学会大咖谈｜中国有色金属学会贾明星：培育新质生产力，建设有色金属工业强国

  学会大咖谈｜中国自动化学会李少远：助力产学研融合，推动自动化行业高质量发展

  这项计划经济实惠且可行，将使人们能保护最濒危的物种免于灭绝，为地球上的野生动植物提供保障。这些“保护要务区”，其实非常接近目前已在受保护的区域，这在某种程度上预示着它们很容易被纳入现有保护区，或较容易找到其他保护濒危物种的方法。

  从清华大学获悉，该校物理系尤力教授团队与北京量子信息科学研究院等国内外研究机构合作，首次在强相互作用的室温里德堡气体中，观测到了持续稳定的“时间晶体”信号。

  超导体因巨大应用潜力非常关注，寻找新型高温超导体是科学界孜孜以求的目标。记者从复旦大学获悉，该校物理学系赵俊教授团队利用高压光学浮区技术成功生长了三层镍氧化物，

  6月25日，嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域。除了成功实现人类历史上首次月背采样返回，嫦娥六号十足的“国际范儿”也是全世界关注的焦点。

  乡村振兴既要塑形也要铸魂。塑形在加强乡村基础设施建设，提升乡村风貌，改善农民生产生活环境；铸魂则要注重培育文明乡风、良好家风、淳朴民风，繁荣乡村文化，提高乡村社会文明程度。

  17日，西北首个集风、光、储、充、放及客户服务为一体的综合性智慧充电示范中心正式投运并对外运营。

  优良的早稻品种，对于提升种植效益、稳定双季稻生产具备极其重大作用。中国农业科学院中国水稻研究所近日举行现场观摩研讨会，推动新品种新技术与种业公司对接，促进产业高质量发展。届全国早稻新品种新技术观摩研讨会近日在江西省萍乡市湘东区召开。

  在此基础上，团队又开发出一系列基因编辑、代谢调控、网络优化的工具，可以从不同层面来修饰、调控底盘细胞的性能。2023年，基于嗜盐菌的开发利用和“下一代工业生物技术”对业界的贡献，国际代谢工程学会授予陈国强“国际代谢工程奖”。

  近日，世界知识产权组织发布《生成式人工智能专利态势报告》（以下简称《报告》）显示，2014年至2023年，我国生成式人工智能专利申请量超3.8万件，居世界第一，是第二名美国的6倍。

  目前，我国农业科学技术进步贡献率超过63%，农作物良种覆盖率达96%以上，农作物耕种收综合机械化率达74%，数字育种、智慧农机、智慧农场等数字化生产模式遍地开花；农村电商蓬勃发展，

  建设科技强国、发展新质生产力、推进新型工业化，需要有与之相适应的工匠型人才。工匠型人才需具有敬业、精益、专注、创新的工匠精神，还应具备对数字技术、人工智能等现代科技的理解、使用、交互和创新等数字素养。

  实体经济是一国经济的立身之本。我们要牢牢抓住实现新型工业化这个关键任务，加快建设以实体经济为支撑的现代化产业体系，不断做强做优做大实体经济，为中国式现代化构筑强大物质技术基础。

  “发现243信号”“243信号跟踪正常”……在航天员“回家”时，这些关键节点信息指令的发出，说明我们研发的定向仪系列新产品精准发现了航天员位置。

  我们的主要保护对象是壁画。许多壁画已经存在上千年，经过时间的磨砺，如今它们的模样往往是“千疮百孔”。面对这些脆弱的文物，既要做好保护，又要做好“医治”，难度可想而知。

  随着科技的慢慢的提升，航天技术逐渐揭开神秘面纱，从遥远的太空走进公众的日常生活，从提升农业效率到改进环境监视测定技术，从优化交通出行到革新医疗技术，航天科技正以跨界融合与创新应用的方式，

  囿于时间与空间，遥感影像通常只能捕捉到部分信息。科研人需要通过这些信息去反演一个全过程模态，即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数，但这其实就是很困难的。

  “我们的车铣复合机床经过你们优化后，性能有了很大提升，销量同比增长30%。”日前，在浙江省台州市东部数控设备有限公司的生产车间，总经理赵小刚兴致勃勃地带着浙江省高档数字控制机床技术创新中心副主任武建伟一边参观，

  7月15日，由中国交通建设集团有限公司牵头的“中央企业海洋工程技术创新联合体”在北京成立。在《桥梁工程——从浅海走向深海》报告中，张喜刚透露，针对未来单跨1500米的斜拉桥和3000米左右的悬索桥，相关团队已开始研究适用于水深接近100米的新型复合技术。

  7月10日，记者从中国湖南农业大学获悉，该校农学院李林教授团队和中国香港李氏集团Sun Crops农业有限公司正式签署“尼日利亚花生复兴计划”合作协议。

  一种可能在早期地球浅水区繁衍生息的复杂微生物，可能是今天所有生命的最后一个共同祖先。”为了像Martin一样探索LUCA的生活方式，Moody研究小组追踪了350种细菌和350种古细菌的57个“标记”基因，以构建一棵生命树。