中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所近日宣布，全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）在可控核聚變研究領域取得重大突破。科研團隊通過實驗首次驗證了托卡馬克裝置中“密度自由區”的存在，并成功突破長期制約聚變裝置運行的“密度極限”，為未來實現更高性能的核聚變反應提供了關鍵物理支撐。
可控核聚變被國際科學界公認為解決人類能源危機的終極方案之一。其原理是通過模擬太陽內部的核聚變過程，以海水中的氘、氚為燃料，產生近乎無限的清潔能源。托卡馬克裝置作為目前最主流的技術路線，利用強磁場將高溫等離子體約束在環形真空室內，但長期以來面臨等離子體密度上限的瓶頸——當密度超過某一臨界值時，等離子體會因不穩定而終止反應，嚴重限制了聚變效率。
此次實驗中，科研團隊通過優化磁場配置與等離子體參數，在特定條件下使等離子體密度穩定突破傳統理論極限，進入“密度自由區”。這一發現顛覆了以往對聚變約束條件的認知，表明通過精準調控運行模式，可實現更高密度、更持久的聚變燃燒。相關成果已發表于國際權威學術期刊《科學進展》，引發全球核聚變研究領域的廣泛關注。
該突破不僅為中國聚變工程實驗堆（CFETR）的設計提供了直接依據，也為國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃貢獻了關鍵技術路徑。專家指出，這一成果標志著中國在磁約束聚變基礎研究領域已躋身世界前列，為人類開發終極清潔能源邁出了堅實一步。目前，科研團隊正進一步探索優化運行模式，加速推動核聚變從實驗室研究向工程化應用的轉化。
