“玄龙 - 50U”实现重大突破 新奥核聚变商业化按下加速键

2025-04-23 12:23:25 来源: 中国科技网 作者:

近年来,国际上许多国家都在努力研究和研究可控聚变,并被认为是一把钥匙。人工智能和可控核聚变技术的融合,将极大地缓解人类的能源危机,为人类的日常生活提供更多的便利。4月21日,第四届 “受控核聚变与人工智能技术学术会议” 在河北举行。本次会议由中国核学会指导,中国核学会核聚变与等离子体物理分会主办,新奥集团承办,吸引了核聚变与人工智能领域超 200 位专家学者及科研精英参会,共同探寻 AI 加速核聚变商业化之路,为全球能源转型贡献智慧。

在为期三天的会议期间,专家们围绕人工智能在核聚变领域的应用展开深入研讨,包括装置运行控制、工程技术、数据分析等关键环节的赋能潜力,力求挖掘 AI 为核聚变研究带来的更多可能性。

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氢硼聚变取得重大突破

会议开幕前夕,4月16日,新奥集团能源研究院的球形环氢硼聚变装置“玄龙 - 50U”传来振奋人心的消息,成功实现国际首次氢硼聚变等离子体100万安培(兆安)放电。这一重大技术突破,将中国在球形环氢硼聚变研究领域推向新高度,迈入高参数运行新阶段,在国际舞台上占据重要一席,也成为核聚变商业化进程中的关键里程碑。

新奥能源研究院院长刘敏胜博士在会议开场致辞中,详细介绍了新奥商用聚变能源技术路线以及“玄龙 - 50U”实验的最新突破。他指出:“‘玄龙 - 50U’兆安电流实验成功攻克了电流产生和维持过程中的关键技术难题,使等离子体电流达到 1MA,温度达到四千万度,这是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。”

中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所党委书记李永革在开幕式上也肯定了这一成果:“中国环流三号托卡马克实现双亿度等离子体放电、新奥集团‘玄龙 - 50U’装置实现国际首次氢硼等离子体 100 万安培放电等近期重大成果,极大地鼓舞了聚变科研人员,相信未来受控核聚变技术的突破将从根本上解决人类的能源问题。”

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“5+N”方案,AI 助力聚变研究

与会专家普遍认为,人工智能凭借其高效处理海量实验数据、精准模拟复杂核聚变反应过程的能力,已成为核聚变商业化的有力 “加速器”。它不仅能够革新聚变研发范式,在控制调优、实验设计等方面提升效率,还能与聚变能源形成互补,聚变能源也将为人工智能发展提供强大的能源支撑。

近年来,新奥在聚变智能应用探索方面成绩斐然。借助数智球形环等载体,新奥将聚变装置知识数字化,并结合人工智能技术,满足聚变反应堆全生命周期管理需求,有力推动了球形环氢硼聚变技术研发。

在等离子体破裂预测方面,新奥建立数据库并上线模型,召回率达83.3%,误报率 5.3%,可提前30ms进行预测;中性束调优应用机器学习算法,预测打火准确率超 90%,且在2025年将进一步扩大参数范围预测并实现自动化、智能化;此外,新奥还开展了诊断集成分析和平衡设计等项目,为聚变领域发展注入强大动力。

2024年,新奥制定了 3 个层次的聚变人工智能实施策略,2025年进一步优化为 “5+N” 实施方案。其中,“5”代表智能控制、聚变智能体、数字孪生等致力于用人工智能解决新奥聚变商业化核心问题的 5 个方向,“N” 则是等离子体破裂预测、中性束调优、诊断集成分析等人工智能与聚变技术领域的 N 个融合应用。同时,新奥紧跟外部大模型技术发展趋势,专注 “数据 - 应用” 两端,充分利用开源模型资源推动自身发展。

新奥还坚持生态合作路径,与北京大学、南开大学等高校开展战略合作,成立聚变智能联合实验室,开展聚变物理与人工智能学科交叉研究,为行业培养高端后备人才,全力加速聚变技术突破进程。

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持续投入加速聚变商业化

会议期间,与会专家实地参观了新奥能源研究院的聚变实验室,深入了解新奥在核聚变领域的研发实力。

回顾新奥的聚变研发历程,自 2017年涉足聚变能源研究领域以来,已累计投入数十亿元,组建了一支300余人的国际化、高层次聚变研发团队,形成了坚实的科研力量。其自主设计建造的我国首座中等规模球形环物理实验装置 “玄龙 - 50”,经过4年稳定运行,于2024 年升级为“玄龙 - 50U”,迅速跻身大型磁约束实验平台前列。

此次实现100万安培放电突破的“玄龙 - 50U” 装置,在实验中采用高浓度氢硼燃料,成功攻克球形环等离子体电流高效产生的技术难题,在全球核聚变研究领域崭露头角。对比国际同行,美国核聚变能源企业与日本国立聚变科学研究所合作,虽在 2023 年实现氢硼聚变实验,但未达百万安培级电流,“玄龙 - 50U”凭借此次突破,成为全球首个实现该成果的装置。目前,新奥正全力推进整体参数国际领先的下一代氢硼热核聚变实验装置“和龙 - 2” 的建设,预计 2027 年建成。

本次会议的成功举办,为核聚变与人工智能领域的科技人员搭建了综合性交流平台,深化了两大领域的技术融合应用,也为学术界与产业界协同发展创造了新机遇。随着 AI 与核聚变技术融合的不断深入,新奥集团将持续携手各方,加速推进聚变能源商业化进程,为全球能源结构转型与可持续发展带来新希望。

责任编辑:李梦怡