12月14日，記者從四川天府新區科學技術局獲悉，位于成都科學城的四川省重大科技基礎設施準環對稱仿星器項目主體結構已于近日封頂，預計2027年實現裝置運行，建成投用后將填補我國在仿星器相關研究領域的空白，為全球磁約束聚變研究提供全新實踐方案。

▲準環對稱仿星器項目主體結構封頂

填補可控核聚變仿星器技術路線空白

預計2027年實現裝置運行

仿星器是一種受控核聚變裝置。按設計，仿星器通過模仿恒星內部的核聚變反應，將等離子態的氫同位素氘和氚約束起來，并加熱至1億攝氏度左右發生核聚變，以獲得持續不斷的能量。目前國際上運行的具有代表性的仿星器是德國“螺旋石7-X”。

▲項目效果圖

去年11月，中國首臺準環對稱仿星器測試平臺成果交流會在成都召開，宣布了我國在這一前沿領域的重大突破——由中國自主研發制造的準環對稱仿星器測試平臺通過實驗，在國際上首次利用三維模塊化線圈獲得超高精度的“準環向對稱磁場位形”。這一成果使我國成為繼美國和德國之后，又一掌握“三維非平面模塊化線圈”高精度制造工藝的國家。

“科研團隊通過5年研發設計制造出三維模塊化線圈，其精度小于1毫米，并獲得了超高精度的準環向對稱磁場位形，降低了新靜電輸運損失，提高了等離子體約束性能，為穩態磁約束聚變裝置中磁場位形優化開辟了新途徑。”西南交通大學聚變科學研究所所長許宇鴻介紹道。

▲準環對稱仿星器測試平臺 西南交通大學供圖

“準環對稱仿星器測試平臺的啟動為科學界帶來新的先進位形仿星器。”國際能源署“仿星器-螺旋器”技術合作項目委員會主席羅伯特·沃爾夫評價說，通過對仿星器磁場位形的優化，為未來磁約束聚變提供了新方法、新技術。

“準環對稱仿星器研究自啟動以來，得到了四川省、成都市及天府新區各級的大力支持，現已立項為四川省重大科技基礎設施，進入全面建設階段，預計于2027年實現裝置運行。”四川天府新區科學技術局相關負責人表示。

瞄準“未來終極能源”

成都多技術并行硬“核”出招

可控核聚變有“人造太陽”之稱，由于核聚變能具有資源豐富、清潔綠色、安全高效等特點，被視為“人類未來理想終極能源”的首要選擇。

▲建設現場

在可控核聚變的全球賽道上，技術路線的完整性與前沿性直接決定產業競爭力。當前，可控核聚變主要分為磁約束和慣性約束兩類，最具有代表性的包括磁約束路線的托卡馬克和仿星器，以及慣性約束的激光聚變和Z-箍縮四條技術路線。

今年6月，中核集團核工業西南物理研究院研發的新一代人造太陽“中國環流三號”托卡馬克裝置，實現百萬安培億度H模，聚變三乘積達到10的20次方量級，標志著中國聚變研究快速挺進燃燒實驗階段。

“與托卡馬克相比，仿星器雖然技術相對復雜，但具有無需電流驅動、穩態運行等優點，能避免等離子體電流導致的大破裂。”許宇鴻說，傳統仿星器的約束性能低于托卡馬克，“準環對稱”是一種先進的仿星器磁場位形，兼具了托卡馬克高約束性能和仿星器穩態運行的優點，符合未來商用聚變堆的需求及發展方向。

磁約束技術路徑以外，成都在慣性約束路線的“雙線并進”同樣進展明顯。依托中國工程物理研究院激光聚變研究中心，成都高新區正規劃建設高效激光聚變能源關鍵科學技術研究設施，將打造kJ@10Hz級激光束線、高效率直接驅動束靶耦合實驗平臺等多個束線及裝置。在成渝（興隆湖）綜合性科學中心，電磁驅動聚變大科學裝置也正加速推進，系統配置超高功率脈沖強流驅動器平臺、聚變靶場物理參量綜合測試診斷系統等試驗設施，將為Z-箍縮局部體點火聚變可行性研究提供硬核支撐。

紅星新聞記者 陳學志

編輯 張莉

審核 馮玲玲