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钍基熔盐堆、可控核聚变大科学装置入选2025年度“中国科学十大进展”

中国能源研究会核能专业委员会 浏览 18 次 | 发布时间:2026-03-30

3月25日,国家自然科学基金委员会党组书记、主任窦贤康在2026中关村论坛年会开幕式上发布了2025年度“中国科学十大进展”。

2025年度“中国科学十大进展”分别是:嫦娥六号样品首次揭示月背演化历史和巨型撞击效应、创新方法实现规模化制备柔性超平金刚石薄膜、可控核聚变大科学装置实现“亿度”运行、发现神经酰胺受体和菌源调控物及其在心血管与代谢性疾病中的作用、基因编辑猪肝植入人体突破跨物种器官移植壁垒、炎性衰老机制解析与多维靶向干预、深渊海沟最深处发现繁盛的化能合成生物群落、全功能二维半导体/硅基混合架构异质集成闪存芯片、实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换、界面调控新方法创制面向空天应用的高性能柔性叠层太阳能电池。

其中,核能领域两项成果表现尤为突出:“可控核聚变大科学装置实现‘亿度’运行”与“实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换”入选,展现了我国在核能基础研究与前沿技术领域的整体突破。


一  可控核聚变大科学装置实现“亿度”运行

可控核聚变具有资源丰富、环境友好、固有安全等突出优势,是目前认识到的能够最终解决人类能源问题的重要途径之一。该研究在全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)与环流三号核聚变装置(HL-3)上均实现了上亿摄氏度运行。

EAST团队瞄准托卡马克稳态高性能等离子体前沿物理研究,解决了等离子体芯部与边界的物理集成、等离子体与壁相互作用等前沿物理问题,实现了上亿摄氏度、1066秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行,验证了聚变堆稳态高约束运行的可行性。高温高约束模千秒量级运行,是人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需的条件,对未来聚变堆的建设和运行具有重大的意义。

HL-3团队相继攻克了高功率微波回旋管、高功率中性束加热等关键技术,解决了聚变“燃烧”关键门槛条件的科学难题,实现了离子温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的高参数运行。同时在等离子体电流超过100万安培、离子温度1亿摄氏度以上和高约束模式运行工况下,聚变三乘积提升了近10倍达到1020 keV·s·m⁻³量级,为可控核聚变装置的燃烧实验奠定了重要基础。

主要完成单位:中国科学院合肥物质科学研究院、核工业西南物理研究院

二  实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换

熔盐堆是以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统,具有固有安全、无水冷却、常压工作和高温输出等优点,是国际公认最适配钍资源核能利用的堆型。

该研究突破了熔盐堆本体与主回路一体化设计的基础理论瓶颈,建立了复杂多物理场耦合条件下的设计理论与方法体系,实现了结构安全性与传热效率的协同优化;阐明了极端服役环境下关键结构材料的使役行为与组织演化机理,建立了材料性能调控与精密制备的技术体系;揭示了燃料介质与结构材料相互作用的本征规律,提出了燃料体系组分优化与腐蚀抑制的理论及技术方案。最终建成了液态燃料基熔盐实验堆并完成堆内钍铀转化原理验证实验,成功获取关键核素演化特性的直接证据,验证了新型燃料循环路线的科学可行性。

该成果是钍基熔盐堆“实验堆—研究堆—示范堆”三步走发展战略的关键里程碑,为我国率先实现钍基熔盐堆工业应用和钍资源规模化利用奠定了基础,进一步巩固了我国在国际熔盐堆核能系统研究领域的引领地位。

主要完成单位:中国科学院上海应用物理研究所

“中国科学十大进展”遴选活动旨在深入贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述,特别是对国家自然科学基金委员会工作作出的重要指示精神,坚持“四个面向”的战略导向,宣传我国基础研究取得的重要进展,激励广大科研人员勇攀科学高峰、产出更多原创性成果,推动基础研究科学普及,促进公众对基础研究的了解、关心和支持。

本次评选分为推荐、初选、终选和审议四个环节。《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》5家编辑部以及教育部相关部门推荐了600多项基础研究进展;初选由150余位相关学科领域专家学者遴选出30项候选进展,终选经包括480余位两院院士在内的3000余位专家学者对这30项候选进展网络实名投票,遴选出10项进展;经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议,最终确定2025年度“中国科学十大进展”。

该活动自2005年启动以来,已成功举办21届,成为展示我国基础研究年度重要进展的品牌活动。2025年度“中国科学十大进展”遴选活动(第21届)由国家自然科学基金委员会主办,国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心(国家自然科学基金委员会基础研究管理中心)承办。

来源:科技日报