月球氦-3聚变反应堆LunarFusion完成概念验证：从月壤提取的氦-3首次在地球实现可控聚变

中国核工业集团与中科院合肥物质科学研究院联合宣布，利用从月球样品中提取的氦-3成功实现可控聚变反应，虽然仅持续了47秒，但这是人类首次使用地外资源产生聚变能量。

2030年11月29日，合肥 — 中国核工业集团（CNNC）与中科院合肥物质科学研究院今日联合宣布，其LunarFusion项目成功利用从月球样品中提取的氦-3实现了可控聚变反应。反应在EAST超导托卡马克装置中进行，持续了47秒，产生了约1.2兆焦耳的净能量。

地球上最容易获取的聚变燃料是氘和氚。但氚聚变会产生大量高能中子，导致反应堆材料产生放射性。氦-3聚变的产物是质子和氦-4，几乎不产生中子辐射——这意味着反应堆材料不会被活化，核废料问题大幅简化。

问题在于地球上几乎没有氦-3。但月球表面的风化层中富含氦-3——数十亿年太阳风将氦-3沉积在月壤中。估计月球表面的氦-3总量约为110万吨，足够满足人类数千年的能源需求。

LunarFusion项目的氦-3来自中国嫦娥五号任务带回的1731克月球样品。研究团队从中提取了约22毫克氦-3——数量极少，但足以进行概念验证实验。

「47秒的聚变时间和1.2兆焦耳的能量产出在工程上微不足道，」项目首席科学家李建刚院士承认，「但科学意义是巨大的。我们证明了月球氦-3可以作为聚变燃料，下一步是解决如何从月球大规模开采和运输的问题。」

氦-3聚变的点火温度约为6亿摄氏度，比氘氚聚变高出约10倍。EAST装置能维持这一温度的时间目前仅为秒级，距离商业化所需的持续运行还有巨大差距。

更大的瓶颈是供应链。要建设一座1吉瓦的氦-3聚变电站，每年需要约25吨氦-3。按目前的技术水平，这需要处理约5000万吨月壤。中国探月工程总设计师吴伟仁透露，嫦娥七号和嫦娥八号任务将携带月壤加热提取实验设备，目标是在月球上就地提取氦-3并验证小规模样品的地球返回方案。

中国的进展引发了国际关注。美国能源部在消息公布后24小时内宣布向三家聚变公司追加4亿美元资助，其中一家（Helion Energy）明确将氦-3聚变列为重点方向。俄罗斯国家航天公司Roscosmos也表示将在2032年启动月球氦-3资源勘探任务。

李建刚表示：「聚变能源不是任何一个国家能独立实现的。我们愿意与国际伙伴分享LunarFusion的数据，但月球资源的开发权需要在联合国框架下协商。」

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