
谭熠在清华的实验室。
核聚变发电,理论上需要的燃料重量只有煤炭的 1/10000000,不会排放二氧化碳,也不会像现在的核裂变发电站那样,可能泄漏危害环境上百年的辐射物质,被视为终极能源。
全球的科学家们研究了 70 多年,都没有把它变成现实。今年 7 月,核聚变工业协会(FIA)发布报告称,有 5 家公司计划在 2030 年之前实现核聚变发电,还有 21 家定在 2035 年之前。
核聚变发展真到了这个地步吗?
这期节目,我们邀请到了核聚变领域的资深研究者和创业者谭熠。他说,核聚变领域也存在 “Scaling Laws”,这本身是一个物理概念:把核聚变装置的尺寸、磁场感应强度和磁场利用效率提高后,就能达到更好的效果。“资金投入多了很多,有很多激励机制高效、效率高的公司参与,会大幅加速这个过程。”
谭熠 2002 年就在清华大学攻读核聚变方向博士,毕业后留在清华继续研究核聚变,现在他是清华大学副教授、博士生导师,管着清华大学的核聚变装置。2021 年,他创办星环聚能,成为中国首批核聚变创业者。现在他们在西安建成了核聚变装置,并成功点亮了等离子体,验证了技术路线。
他们计划在 2027 年建成下一代核聚变装置,目标是让核聚变输出的能量是输入能量的 10 倍,到时候距离核聚变发电就更近了。谭熠说,按照他们的计划,普通人再过 10 年就能用上核聚变发的电。

动图:星环聚能运行第一代核聚变装置,点亮等离子体。图片来自星环聚能。
本期节目我们聊了:
核聚变行业现状&研究历史
实现可控核聚变的不同路线和难点
从头做一家核聚变创业公司的经历
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本期节目中出现装置、公司等名词:
托卡马克:由苏联科学家发明的核聚变装置,主要原理是借助强大的磁场压缩高温等离子体,首先核聚变,是目前核聚变发电的主流方案,强场托卡马克、球形托卡马克都是衍生路线。
等离子体:固体、液体、气体之外的第四种粒子,有点像带电的高温气体,实现核聚变的基础粒子。
磁约束:用强大的磁场压缩高温(1亿°以上)等离子体到特定空间,实现核聚变的路线。
JET:世界上建成的最大的托卡马克装置,核聚变记录的创造者,去年底实现 5.2 秒核聚变后关闭。
ITER:正在建造的巨大托卡马克装置,有十层楼高,全球多个国家投资 200 多亿美元,预计明年建成,2035 年运行。
Helion、CFS:两家美国核聚变创业公司。
登场人物:
谭熠,星环聚能创始人、首席科学家。
贺乾明,晚点科技作者。即刻:我是 chiming
剪辑:甜食