无中子的赌局：FRC、直接发电和 p-B11 的物理账本

2026 年 6 月 19 日，威斯康星州麦迪逊的一台磁镜装置上，几个灯泡亮了。灯不稀奇，稀奇的是电从哪来——不是烧开水推汽轮机，而是从等离子体里直接抠出来的：沿磁镜损失锥逃出来的带电粒子，撞上三层金属栅网，被静电势减速，动能变成电流。几安培、一百伏出头。

这是人类第一次有商业聚变公司在自己的聚变装置上做成功直接能量转换。做成这件事的是 Realta Fusion，装置是威斯康星大学麦迪逊分校的 WHAM 磁镜[2]。

而在这件事的前后半年里，另外两条消息同样扎眼：Helion 的 Polaris 在 2026 年 1 月第一次用氘氚燃料跑了脉冲，2 月 13 日公布等离子体温度 1.5 亿摄氏度和"可测量"的氘氚聚变；4 月，中国新奥的玄龙-50U 把氢硼等离子体推到了一兆安。

这三件事指向同一种愿望：绕开氚，绕开中子，最好连蒸汽轮机也一起绕开。

愿望的另一头站着反对者。德国马普等离子体物理研究所（IPP）的 Hartmut Zohm 公开说过一句不太好听的话：热核的氢硼聚变"不可能"，那些号称能绕过去的非热方案，"你仔细看，就烟消云散了"[11]。IPP 的 Karl Lackner 团队在 2023 年连发三篇预印本评论[8][9][10]，2026 年 2 月又把批评的火力对准了 Helion[7]。

所以这篇文章不算新闻，算账。算的是同一笔账：把一个等离子体加热到反应，再从里面把电抠出来，中间到底要过几道关。

一、"无中子"是个程度问题，不是个开关

先把话说准。聚变燃料里没有真正的"无中子"，只有"少中子"。

氘氚（D-T）反应释放的 17.6 兆电子伏里，8 成被中子带走。这是所有聚变路线里最容易点火的一种，也是唯一实现过科学增益的一种，代价是 14 兆电子伏的中子像霰弹一样打进第一壁，把钢打成蜂窝，把超导磁体烤坏。

往上走一档是氘-氦三（D-³He）。主反应 D + ³He → α（3.6 MeV）+ 质子（14.7 MeV），两个产物都是带电粒子，都能被磁场抓住。但这条路并不干净：堆里只要有氘，D-D 反应就同时发生，而 D-D 有一半概率生成氚，氚再和氘烧成 D-T，中子又回来了。所以 D-³He 的中子份额大约在百分之几的量级，是"少"，不是"没有"[30]。

再往上一档是氢硼（p-¹¹B）。主反应 p + ¹¹B → 3α + 8.7 兆电子伏，三个产物全是 α 粒子，一个中子都不带。真正的中子来自侧反应 p + ¹¹B → n + ¹¹C，分支比大约百万分之一[19]。这已经不是"少"，近乎是"几乎为零"。

三档燃料，中子份额差了三到四个数量级。 这就是为什么有人愿意为它付出代价：不用氚增殖包层，不用远程操作，不用猜材料在 14 兆电子伏中子下能活几年。代价是另一头——反应率低得吓人。

顺便，这三档燃料都不走同一条路。本文主要说三种完全不同的机器：TAE 和 Helion 用的场反位形（FRC），新奥用的球形环，普林斯顿的 PFRC 用的又是 FRC 的另一变种。很多人把它们混着叫"替代位形"，其实物理差得远。

二、FRC：一个自己造磁场的高 β 烟圈

场反位形（Field-Reversed Configuration）长什么样，用一句话说清楚：一团被自己的电流箍住的等离子体。

托卡马克需要一圈巨大的环向场线圈，把磁场像笼子一样从外面架上，笼子的强度远大于里面那团东西的压力，所以 β（等离子体压力除以磁压）只有百分之几。FRC 反过来——等离子体里的环向电流自己生成了极向磁场，在分界面以内，这个自生磁场把外加磁场顶回去，方向反过来了，"场反"的名字就是这么来的。结果是内部磁场接近零，β 逼近 1。

这是所有磁约束方案里对磁场利用率最高的一种，而且几何上是线性的一根管子，不是环形。它有几个天然的好处：

第一，内部磁场接近零意味着同步辐射损失小。 这是 FRC 特别适合超高温燃料的原因——p-¹¹B 需要几百千电子伏的离子温度，电子一旦热起来，同步辐射和轫致辐射会指数上升；把内部磁场压到极低，就砍掉了一半的辐射通道。

第二，它天然是开的。 磁镜的损失锥一直被当成缺点，但换个角度：氦灰和杂质顺着损失锥自己就排出去了，不需要专门设计偏滤器去刮。Realta 和 Helion 都把"漏"重新定义成了"排气系统"。

第三，高 β 意味着单位磁体成本能换到更多等离子体压力。 磁体是聚变装置最贵的零件之一，β 高一个数量级，磁体成本就能往下走一截。

但 FRC 有个从娘胎里带出来的毛病。理论上，一个纯流体的 FRC 会在几个阿尔芬时间里被 n=1 的倾斜不稳定性掀翻——那个"烟圈"想立起来，然后撞壁。1980 年代所有磁镜和 FRC 实验都被这件事绊住。

真实的 FRC 活下来了，靠的是动理学效应：离子的大回旋轨道让它没那么容易被掀翻。判据大致是 s/ε < 3（s 是场零点到分界面之间的离子回旋半径数，ε 是拉长比）[6]。但这个"动理学稳定"到底能不能按比例放大到反应堆尺度，至今没人证明。Martin Tuszewski 1988 年在《核聚变》上的那篇经典综述已经把这个问题写得很清楚[27]，三十多年后的今天，它还在原处。

要更狠一点的话：至今没有任何一台 FRC 做到 Q > 0.01 量级。 也就是说，距离"产出的比投入的多"还差两个数量级[29]。

三、TAE：干脆把成形段拆了

FRC 的常规造法很笨重：先造一段几十米长的角向箍缩线圈，把等离子体"挤"出来，再用两个从两端射出的等离子体环在中间超音速对撞合并[34][26]。机器又长又复杂。

TAE Technologies（1998 年成立，原名 Tri Alpha，加州 Foothill Ranch）2025 年 4 月 12 日在《自然·通讯》上发了一篇东西，把这条路简化掉了一大块：他们只用中性束注入，就把 FRC 造出来了。[23]

物理过程是这样：先有一个磁约束的种子等离子体，把稳态中性束注进去，高能束离子被磁场捕获，形成一个强的环向电流，慢慢把磁通抓住，大约 10 毫秒之内，磁场拓扑从开放场线翻转成完整的场反位形。

论文由 Thomas Roche 领衔，全部作者来自 TAE Technologies[23]。更关键的是意义：传统的角向箍缩成形段整个不要了，机器长度和复杂度最多砍掉一半，成本直接往下掉。TAE 的 CEO Michl Binderbauer 说，原来计划里的第六代装置 Copernicus 因此变得多余——他们决定直接跳到第一座原型电站 Da Vinci[31]。

这不是一个小决定。Copernicus 从公司成立之初就写在路线图上，现在被跳过去了。

TAE 押的燃料是氢硼。他们在这条路上有另一块拼图：2023 年，TAE 和日本国立聚变科学研究所（NIFS）合作，在大型螺旋装置（LHD）上第一次测到了磁约束等离子体里的 p-¹¹B 聚变——三个 2 兆瓦、160 千伏的氢中性束打进去，配合硼粉注入，测到了兆电子伏级的 α 粒子。论文发在《自然·通讯》14 卷 955 期，15 位作者横跨 TAE、NIFS 和加州大学欧文分校[22]。

正面看，TAE 有二十八年积累、多代原型机、公开口径里累计融资超过 13 亿美元私人资本（公司 2026 年 9 月的说法是把 TMTG 在签约时支付的 2 亿美元一并算进去，合计超过 15 亿美元）。背面看，两件事很刺眼：一是公司目前公开的等离子体温度口径仍在 7000 万度以上，冲 1 亿度的升级到 2026 年 9 月还没完成；二是 2025 年 12 月 18 日宣布与特朗普媒体科技集团（TMTG）合并，全股票交易作价超过 60 亿美元，原定 2026 年中交割，2026 年 6 月 10 日双方把目标推到 2026 年四季度，而登记文件（S-4）到 9 月仍未递交。一个做聚变物理的公司和一个做社交媒体的公司合并，这笔交易的逻辑不在物理里[38]。

四、新奥：三条路线里唯一不是 FRC 的

这里必须先纠正一个常见的说法。新奥的玄龙-50U 是球形环（球形托卡马克的紧凑版），不是 FRC。 把它和 TAE、PFRC 并列为"替代位形"没问题，但它走的是托卡马克物理的延长线，有环向场，β 只有百分之几，靠强环向场约束。

新奥 2017 年才开始做聚变，是国内第一家把聚变当生意做的民营企业。2019 年 8 月，玄龙-50 首次放电；2024 年 1 月 24 日，升级版玄龙-50U 首次放电。之后的节奏很密：

• 2025 年 4 月，实现 1 兆安培的氢硼等离子体放电，硼离子占离子总数的 10% 以上，这是公开报道里第一次有兆安级、高浓度硼的等离子体；800 千瓦电子回旋加热（ECRH）把芯部电子温度推到约 3 千电子伏[24]。
• 另一项纪录是 270 千安培的完全非感应电流，只用 380 千瓦 ECRH。这个数字小，但方向对——未来的反应堆没有中心螺线管的空间，启动和爬升必须靠非感应手段。顺带一提，1 兆安那一炮并不是非感应的，而是 ECRH 与中心螺线管协同爬升出来的。
• 环向场线圈做到 150 千安培、1.6 秒平顶，大半径 0.6 米处 1.2 特斯拉，是球形环装置里第一个把秒级 1.2 特斯拉做出来的。
• 2026 年初（不同报道分别记为 2025 年 12 月和 2026 年 1 月），实现全球首次氢硼等离子体的高约束模（H 模）放电。

论文也很吓人：2025 年在《等离子体科学与技术》27 卷 9 期上的那篇 1 兆安论文有 48 位作者[24]；2026 年在《核聚变》66 卷 11 期上的《EXL-50U 实验综述》有 114 位作者[25]。作者单位横跨新奥科技、河北紧凑聚变重点实验室、合肥工业大学、核工业西南物理研究院和于利希研究中心。

有意思的是他们自己写出来的反直觉结果：ECRH 和 NBI 同时开，反而压低了离子温度。 这类话写在论文里，说明多加热方案的耦合还远远没搞清。

新奥的路线图是三步：2026 年实现完整的氢硼聚变反应，2030 年做出氢硼热核反应和能量增益、点第一盏灯，2035 年建成商业化示范项目。下一代装置和龙-2 计划 2027 年建成[35]。

要点在于：新奥赌的不是"高 β 省磁体"，而是"硼便宜 + 直接发电省掉热循环"。它的难处和 TAE 一样，甚至更硬——球形环的 β 只有百分之几，却要烧 n=1 的燃料。

五、PFRC：用旋转磁场那一套

第三条路在普林斯顿。PFRC（Princeton Field-Reversed Configuration）由等离子体物理实验室（PPPL）的 Samuel Cohen 提出，核心区别是不用中性束，用旋转磁场（RMF）：一个方位角方向的振荡电场转着圈推电子，把电流和加热一起做掉。

它的目标燃料是 D-³He——注意，是"低中子"不是"无中子"。PFRC 的路线是四代装置：PFRC-1 验证 RMF 电子加热；PFRC-2 验证 RMF 把离子加热到千电子伏量级，这台机器在 PPPL，磁场只有约 0.1 特斯拉，但脉冲做到过 300 毫秒，是理论预测倾斜模增长时间的一万倍以上；PFRC-3 计划做到约 1 特斯拉、10 秒、6000 万开尔文；PFRC-4 计划约 5 特斯拉，首次演示 D-³He 聚变，温度约 6 亿开尔文。

到 2026 年上半年，进度到哪了？PFRC-2 做到了 FRC 的稳定生成和维持，但离子加热到聚变温度没做出来，装置里一次聚变反应都没有，更没有推力或持续功率。 PFRC-3 和 PFRC-4 没有公布时间表，也没有确定的经费[33]。

PFRC 有一个别人没有的巧思：RMF 天线反过来可以当发电机用。同一套旋转电场，既能加速离子，也能从聚变产物里"逆朗道阻尼"地抽能量。单粒子模拟里，4.2 兆电子伏的 α 粒子在 1 毫秒的 RMF 作用后，最多有三分之二的能量被抽走[33]。这是直接能量转换的一条支路，只是连实验都还没有。

这条路线还有一根外延：NASA 的"直接聚变驱动"（Direct Fusion Drive）就是基于 PFRC，普林斯顿卫星系统公司 2019 年的 NIAC 报告里，作者是 Stephanie Thomas、Michael Paluszek 和 Samuel Cohen，路线图写到 2040 年首飞。

六、直接能量转换：六月份那几盏灯泡

现在说回开头那件事。它背后的物理其实很朴素。

磁镜的损失锥里，带电粒子沿磁力线往外跑。如果在出口处放一个逐渐升高的静电势，粒子要爬这个"电坡"，就会减速；减速过程中它的动能被电场拿走。再把电场接到电路上，就得到电流。或者换个实现：等离子体在膨胀时对着磁场做负功，磁通变化在线圈里感应出电流。

跟电动车刹车回充是一个道理。[1]

这个概念不新。1973 年，T. A. Oliphant、F. L. Ribe 和 T. A. Coultas 在《核聚变》上就写了"用强磁压缩与膨胀直接转换热核等离子体能量"[28]。1974 年，劳伦斯利弗莫尔实验室的 Richard Post 正式提出把 DEC 用于聚变堆。之后 1970 年代有"百叶窗"式转换器，1980 年代有 LLNL 的串级磁镜 TMX，最近的一次是 2008 年日本筑波的 GAMMA 10 串级磁镜[1]。

五十年里，这个想法被反复实现过，但从来没有一家商业公司把它装上自己的机器。

Realta 做了什么：他们在 WHAM 的端环上，把中心盘换成了一个单品级 DEC 转换器，里面有三级细网格——接地栅、电子反射栅、离子收集栅。等离子体运行时，逃出损失锥的带电粒子打到栅网上，转换器实测拿走几安培电流、约 100 伏，点亮了几个灯泡。

这里必须把话说清楚，Realta 自己也是这么说的：

"我们已经在 WHAM 上演示了 DEC 可行，但这还不是净电能，也不是把聚变功率大规模直接转成电。那些是未来装置的目标。"

具体说，WHAM 目前还没烧氘氚，所以转换器回收的是输入功率，不是聚变产生的 α 粒子功率。硬件通了，账还没算通。

那这笔账值多少钱？Realta 的算法是：第一代电站里，八成功率来自 D-T 中子，走传统热循环，效率上限约 45%；另外两成是带电粒子，走 DEC，效率超过 90%。多出来的这 20% 里抠出的增益，足够抵消整台机器启动和维持等离子体所消耗的全部电力，度电成本能降 10% 到 20%。他们把 DEC 比作汽车的混合动力总成——主力还是热机，但加上电动机之后整体效率变了。

Realta 别的进展也顺手捋一下：再往前，2024 年同一批人在《等离子体物理杂志》上给出的 BEAM（紧凑型破平衡轴对称磁镜）概念，是这条路线的前身，作者里已经出现了 Realta 现任 CEO Kieran Furlong 的名字[5]；WHAM 在 2024 年 7 月用高温超导磁体做出了 17 特斯拉（当时磁约束装置上的最高场）[1]；Hammir-DT 串级磁镜的概念设计通过了美国能源部里程碑计划第一预算期，目标 500 兆瓦聚变功率、科学增益大于 5；2025 年 8 月在《等离子体物理杂志》上发了两篇——一篇是 Samuel Frank 团队的约束性能建模，算出 50 米长中心室的串级磁镜能做到 Q > 5[3]；另一篇是威斯康星大学 Aaron Tran 团队对 DCLC（漂移回旋损失锥）不稳定性的三维模拟，这是历史上第一次有人把这种不稳定性算明白[4]。顺带一提，那篇 Q>5 的论文 2026 年还出了勘误[3]。

最值得注意的对照是 Helion。 如果说 Realta 是把 DEC 当锦上添花，Helion 是把整套经济性押在 DEC 上——它的方案里根本没有蒸汽循环，等离子体膨胀时直接在线圈里感应出电流。效率数字要小心对待：市面上流传的"往返效率 95%"出自第三方投资分析，不是公司一手披露；《科学美国人》引述公司模型的说法是"可以把超过 85% 的等离子体能量转成可用电力"[32]。但到 2026 年 9 月，Helion 从来没有公开演示过一次 DEC。 一个把命押在某个技术上的公司，一次都没公开演过它。

七、p-B11 的截面账本

氢硼聚变为什么难，先看最基础的一张表。

反应 p + ¹¹B → 3α + 8.7 兆电子伏，峰值截面出现在质心系约 0.6 兆电子伏处。对比一下：D-T 反应的峰值在约 0.06 兆电子伏。也就是说，p-B11 要在一个高十倍以上的能量上，才能拿到一个低得多的反应率。 这两个数字叠在一起，就是"需要几百千电子伏"的全部含义。

问题出在库仑势垒。硼的电荷数是 5，质子和硼之间的库仑势垒比两个氢核之间高得多，穿透概率指数级地掉。

截面数据本身也一直在打架，这是这段历史里最有意思的部分：

1970 年代，D. C. Moreau 在《核聚变》17 卷 13 期上写下了那个悲观的结论[15]：对氢硼燃料，"实际应用希望渺茫"，在磁约束装置里净功率判据"远不可及"。

1987 年，明斯特大学核物理研究所的 H. W. Becker、C. Rolfs 和 H. P. Trautvetter 做了当时最认真的测量[16]，覆盖质心能 22 千电子伏到 1.1 兆电子伏，给出零能外推 S(0) = 197 ± 12 兆电子伏·靶恩。但他们在数据说明里老老实实写了一句：因为用了厚靶，150 千电子伏共振附近的数据不能代表真实截面，已经剔除。 这句话是后来所有分歧的种子——恰恰是共振区最关键。

2016 年，M. H. Sikora 和 H. R. Weller 重新评估了这批数据，把截面往上修[17]。

2019 年，TAE 的 S. V. Putvinski、D. D. Ryutov 和 P. N. Yushmanov 在《核聚变》59 卷 076018 期上做了第三次修正[18]。他们用新的截面数据，再加上一个此前被忽略的效应——质子分布偏离麦克斯韦分布、高能端有一根尾巴——得出结论：同样的宏观等离子体参数下，聚变产额比过去的评估高约 30%；在 300 到 400 千电子伏这个关键区间，麦克斯韦平均反应率高约 20%。 他们还顺带纠正了一个流行误解：p-B11 的反应率虽然比 D-T 低几倍，但比 D-D 和 D-³He 都高。

2025 到 2026 年，又有新的进展：米兰理工大学 D. Mazzucconi 团队用两级叠层硅望远镜，把 0.34 到 4.73 兆电子伏质子能区的截面直接测了一遍（靠事件级判别把 α 粒子和散射质子分开，不依赖模型反推），在 4.5 兆电子伏附近发现一处此前没观测到的截面抬升，提示可能存在一个新共振[37]；南京大学物理学院的 Hong-Yi Wang、Yu-Qi Li、Qian Wu 和 Zhu-Fang Cui 在 2026 年 1 月挂出一篇预印本[19]，用这批新数据重做了 0 到 10 兆电子伏的全能区参数化，并明确讨论了 0.6 兆电子伏主共振和 4.7 兆电子伏附近这个新共振的影响，结论是：在当代截面数据加上自洽的热模型下，p-B11 并不被轫致辐射排除。

数据在往好的方向修。但每一次修正都是"百分之几十"级别的量级，改不动"要 300 千电子伏才有戏"这个数量级。而且数据变好，不等于物理变容易——下一节会看到，IPP 的批评针对的根本不是数据精度。

八、轫致辐射这堵墙

p-B11 真正的对手不是截面，是辐射。

电子在离子电场里偏转减速，会发出连续的 X 光，这就是轫致辐射。它的功率密度大致按电子密度乘以离子密度、再乘以离子电荷数的平方、再乘以电子温度的平方根增长。p-B11 的混合燃料里，硼的 Z 是 5，等效 Z_eff 约 2.4，这个因子一平方就是 5.8 倍——比纯氢等离子体高一截。而硼是你自己加进去的，躲不掉。

于是形成死循环：反应率低 → 温度必须推到几百千电子伏 → 电子也被拖热 → 轫致辐射指数上升 → 净功率被吃掉。

这不是新发现，而是一个被反复算过几十年的结论：

• 1997 年，MIT 电子工程与计算机系的 Todd Rider 在《等离子体物理》4 卷 1039 期上做了最根本的分析[12]。他用福克-普朗克计算证明：对几乎所有主要粒子显著偏离麦克斯韦分布、或者不同粒子平均能量差很大的聚变方案，维持这种非平衡所需要的最低循环功率都"远大于聚变功率"。 除非你能把功率以极高效率循环回来，否则这些方案不可能净输出。这一条直接堵死了"靠非热分布翻盘"的大部分幻想。
• 1998 年，LLNL 的 W. M. Nevins 在《聚变能杂志》17 卷 25 期上做了先进燃料的约束需求综述[13]，结论很直接：D-T 点火需要的 nτT 比最接近的 D-³He 还小 50 倍；同样等离子体压力下，D-T 的聚变功率密度比 D-³He 高 100 倍。所以 D-T 才能做出又小又便宜的堆。
• 2000 年，Nevins 和 R. Swain（同属 LLNL）在《核聚变》40 卷 865 期上给出了 p-B11 反应率系数在 1 到 500 千电子伏范围的解析拟合[14]。顺便说了一句很诚实的话：这个拟合的总误差，主要来自实验截面本身的测量误差。

然后是德国那边的声音，这是目前最值得听的一批。

IPP 的 Hartmut Zohm 在公开场合说得很绝[11]："热核的（氢硼）不用考虑。"理由是净能量增益几乎没有；至于那些声称有非热办法的理论，"仔细看就发现它们在空中消失了，因为目前根本没有根据"。

Karl Lackner 和他的同事（Rainer Burhenn、Sina Fietz、Alexander von Müller）在 2023 年针对慕尼黑的 Marvel Fusion 公司连发了三篇预印本评论[8][9][10]，逐条拆解对方的激光 p-B11 方案。其中最关键的一篇针对燃料成分：他们把能量沉积的假设改正后指出，对方设计的燃料里含高浓度硼，而正是硼带来的轫致辐射损失会直接堵死死灰；对方提出的"用高 Z 壁把辐射囚禁起来减少损失"的设想更糟——在这种设置下，被忽略的辐射能量会远超等离子体的热能，反而变成点火能量需求的主导项。

2026 年 2 月，同一批人（加上 J. Ball）在《聚变能杂志》45 卷 12 期上把矛头转向了 Helion[7]。他们评论的是 Helion 的 CEO David Kirtley 和 Richard Milroy 2023 年那篇关于绝热压缩的论文（两人都署 Helion Energy）[6]。那篇论文的整个增益推算建立在一个假设上：离子温度能保持在电子温度的 10 倍左右（Ti/Te ≈ 10）。 这个不平衡确实是在超音速对撞和绝热压缩中产生的，而且在现有短寿命 FRC 里确实能观察到。

Lackner 团队算的是另一件事：离子和电子之间会通过库仑碰撞交换能量。把这条通道算进去之后，在 Ti = 100 千电子伏时，离子传给电子的功率比聚变功率大一个数量级以上；在 Ti = 40 千电子伏时，大两个数量级以上。 这意味着那个温度不平衡会被迅速抹平，整个脉冲时间积分的聚变产额会掉到远低于论文推算的水平。他们的结论不是"D-He3 磁镜不可能"，而是"要求比论文严得多"——对等离子体寿命、异常损失和直接转换效率都更严。

Helion 的反驳是：脉冲够快，不平衡来不及消退；Lackner 的分析没有考虑脉冲节奏。

比这更狠的话来自公司内部。Helion 的联合创始人 John Slough（2013 年离开公司）在《科学美国人》上说[32]，高速对撞和压缩会驱动足够严重的不稳定性，导致"灾难性"的磁通损失；对 D-³He 这条长期路线，他说他"在物理里看不到任何能支持它的东西"。Kirtley 的回应是，Slough 用的是"过时的"一维模型，忽略了脉冲有多快[32]。

顺便，2026 年还有一篇站在墙这边的论文：普林斯顿的 Ian Ochs、Elijah Kolmes、Alexander Glasser 和 Nathaniel Fisch 在《等离子体物理》33 卷 012703 期上，专门论证轫致辐射对 p-B11 惯性约束同样构成约束。所以"新数据翻了案"这个说法，在同行里远没有共识[20]。

九、那为什么还有人赌

因为墙上有裂缝，而且裂缝不止一条。

第一条裂缝：把电子冻住。 轫致辐射看的是电子温度，聚变反应看的是离子温度。如果能让 Te 远低于 Ti，辐射损失就能压下来，同时反应率不受影响。这个窗口在理论上是存在的——2026 年《核工程前沿》上有一篇专算 p-B11 劳森判据的论文（Maulana 等六人），在 Te = 0.25 Ti 的假设下，算出离子温度到 125 到 140 千电子伏左右就能有净能量[21]。

问题在于怎么维持。电子和离子会碰撞交换能量，这是 Lackner 那条批评的同一根刺。要维持 Te < Ti，就得持续从电子那边抽能量——这本身要耗功，而且 Rider 1997 的结论正是在这里等着：抽能量的代价可能比聚变产出高。

第二条裂缝：让分布函数偏离麦克斯韦。 如果等离子体里有一小撮能量特别高的质子，反应率能比热平衡时高不少。Putvinski 2019 那 30% 的增益，一部分就是从这儿来的。TAE 的纯中性束注入造 FRC，本质上也是同一个思路——用束流维持一个高能尾巴。

Rider 1997 说的就是这条路：只要偏离得足够厉害，维持偏离的循环功率就会超过聚变功率。但他留了个口子——"除非能以极高效率回收功率"。而 Helion 和 Realta 主张的直接能量转换，理论上就是那个"极高效率"（90% 以上）。这两条线是连着的，这是理解整个故事的关键。

第三条裂缝：干脆不做热核。 激光打靶、碰撞束、爆轰波——这些方案根本不做热平衡等离子体，而是靠束流或冲击波直接驱动反应。这条路上也有实验数据：2020 年 Giuffrida 等人在 PALS 激光上，用硼氮靶做到了每发、每球面度 10¹⁰ 个 α 粒子的产额[36]。但 Q 值和重复频率是另一场硬仗，跟磁约束是两个世界的问题。

最后是一条最硬的正面证据：反应确实能发生。 2023 年 TAE 和 NIFS 在 LHD 上测到的那些兆电子伏 α 粒子，是磁约束等离子体里第一次明确测到 p-¹¹B 聚变[22]。也就是说，"能不能聚变"这个问题，在实验层面已经有答案了；"能不能净输出"，还没有。

十、五盆冷水

说了这么多，该泼水了。这五条，每一条都能让上面任何一个时间表往后推。

第一，FRC 从来没到过 Q > 0.01。 TAE、Helion、PFRC 三家的下一代装置，都还没有证明约束性能会随参数朝好的方向走。TAE 的 Norm 冲 1 亿度没成，Helion 的 Polaris 数据没有同行评议，PFRC 连聚变反应都没做出来。这不是工程问题，是"物理到底能不能放大"的问题[29]。

第二，"无中子"是营销词。 D-³He 有 5% 的中子，p-¹¹B 有百万分之一分支比的侧反应，另外 D-³He 堆里只要还有氘，就一定有 D-D 中子。少几个数量级确实极有价值——材料寿命、屏蔽厚度、许可路径全都不一样——但"没有放射性"和"不需要核监管"是两回事。Helion 自己 2026 年 6 月 16 日拿到的，就是华盛顿州卫生署发的放射性物质许可证和放射性空气排放许可证，两张证都是为了它第一座电站 Orion 才办的[30]。连"无中子"路线里中子最多的那一档都躲不开监管，剩下两档更不用想。

第三，直接能量转换这件事被说大了。 Realta 点亮灯泡是真的，但回收的是输入功率不是聚变功率，而且它自己的主力路线（磁镜 + D-T）仍然要走热循环。Helion 才是真正把命押在 DEC 上的那家，而它至今一次都没公开演示过。这个不对称很值得记一笔。

第四，截面数据在变好，但 IPP 的批评针对的不是数据。 Lackner 团队算的是能量收支结构——离子和电子之间的能量交换、辐射能量的量级——这些东西不会因为截面修正 20% 而改变。反过来也一样：普林斯顿 2026 年那篇说轫致辐射确实构成约束，跟南京大学那篇说"不被排除"同时存在，说明这事在同行里根本没定案。

第五，温度这个数字最会骗人。 TAE 说 7000 万度，Helion 说 1.5 亿度，新奥说 4000 万度，还有说 1 亿度的——这些数字的口径分别是离子温度、压缩峰值瞬时温度、电子温度、芯部电子温度。而且几乎没有一个会同时告诉你密度和能量约束时间。劳森判据是三个量的乘积，只看温度，等于评价一台发动机只看转速不看扭矩。

结语

把这几条线拉到一起看，会发现这三条路线赌的其实不是"能不能聚变"——那是 1950 年代的问题。它们赌的是"算完账之后还剩下多少"。

无中子燃料做的是一笔交换：把"材料在中子轰击下能活多久、氚从哪来、包层怎么设计"这些工程量级巨大的难题，换成"反应率低、辐射损失高、约束不稳定性不好放大"这些物理上极难的难题。这笔交换划不划算，不取决于谁嗓门大，取决于几条曲线在哪个温度点交叉。

现在能确定的是：p-B11 需要的温度比 D-T 高一个数量级，反应率低一两个数量级，而主要对手（轫致辐射）恰好随温度的平方根往上爬。这三个数字摆在一起，就是"为什么主流不看好"的全部理由。

也是为什么，2026 年那几个灯泡，值得认真看一眼——但只看一眼。

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参考文献

1. Realta Fusion，"A Fusion First: Realta Demos Direct Energy Conversion"（2026 年 6 月 30 日博客，作者 Derek Sutherland）；同题新闻稿，PR Newswire，2026 年 6 月 30 日。演示日期为 2026 年 6 月 19 日，装置为威斯康星大学麦迪逊分校的 WHAM；单级三层栅网转换器，实测数安培、约 100 伏。文中引用的"不是净电能"表态来自该公司新闻稿中 CSO Derek Sutherland 的原话。DEC 历史（Post 1974、百叶窗、TMX、GAMMA 10 2008）亦出此稿。

1. D. Endrizzi, J. K. Anderson, M. Brown, J. Egedal, B. Geiger, R. W. Harvey, M. Ialovega, J. Kirch, E. Peterson, Yu. V. Petrov, J. Pizzo, T. Qian, K. Sanwalka, O. Schmitz, J. Wallace, D. Yakovlev, M. Yu, C. B. Forest（共 18 位作者），"Physics basis for the Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror (WHAM)," *Journal of Plasma Physics* 89(5), 975890501 (2023). DOI: 10.1017/S0022377823000806. ——WHAM 物理基础：轴向对称磁镜、高温超导磁体、电子回旋加热、中性束注入与边缘偏压剪切流稳定互换模。

1. S. Frank, J. Viola, Y. Petrov, J. Anderson, D. Bindl, B. Biswas, J. F. Caneses-Marin 等（共 17 位作者），"Confinement performance predictions for a high field axisymmetric tandem mirror," *Journal of Plasma Physics* 91(4), E110 (2025). DOI: 10.1017/S002237782510055X；勘误见 *Journal of Plasma Physics* 92(4), E94 (2026). DOI: 10.1017/S0022377826102037. ——Hammir 串级磁镜设计：50 米中心室可达 Q > 5，中心室加长可到 Q > 10；作者含 Realta 计算物理团队负责人 Samuel Frank。

1. A. Tran, S. J. Frank, A. Y. Le, A. J. Stanier, B. A. Wetherton, J. Egedal, D. A. Endrizzi, R. W. Harvey, Yu. V. Petrov, T. M. Qian, K. Sanwalka, J. Viola, C. B. Forest, E. G. Zweibel（共 14 位作者），"Drift-cyclotron loss-cone instability in 3-D simulations of a sloshing-ion simple mirror," *Journal of Plasma Physics* 91(3), E85 (2025). DOI: 10.1017/S0022377825000480. ——DCLC 不稳定性的三维动理学模拟；作者来自威斯康星大学麦迪逊分校、Realta Fusion、洛斯阿拉莫斯国家实验室、CompX 与 PPPL。

1. C. B. Forest, J. K. Anderson, D. Endrizzi, J. Egedal, S. Frank, K. Furlong, M. Ialovega, J. Kirch, R. W. Harvey, B. Lindley, Yu. V. Petrov, J. Pizzo, T. Qian, K. Sanwalka, O. Schmitz, J. Wallace, D. Yakovlev, M. Yu（共 18 位作者），"Prospects for a high-field, compact break-even axisymmetric mirror (BEAM) and applications," *Journal of Plasma Physics* 90(1), 975900101 (2024). DOI: 10.1017/S0022377823001290. ——BEAM 破平衡磁镜概念；注意作者中含 Realta CEO Kieran Furlong。

1. D. Kirtley, R. Milroy，"Fundamental Scaling of Adiabatic Compression of Field Reversed Configuration Thermonuclear Fusion Plasmas," *Journal of Fusion Energy* 42, 30 (2023). DOI: 10.1007/s10894-023-00367-7. ——两位作者在论文中均署 Helion Energy, Inc.（Everett, WA）；核心假设为 Ti/Te ≈ 10 的强非平衡态。

1. K. Lackner, R. Burhenn, S. Fietz, A. v. Müller, J. Ball，"Comments on the Paper 'Fundamental Scaling of Adiabatic Compression of Field Reversed Configuration Thermonuclear Fusion Plasmas'," *Journal of Fusion Energy* 45(1), 12 (2026). DOI: 10.1007/s10894-026-00554-2. ——针对上一条的正式评论：计入离子-电子库仑能量交换后，Ti = 100 keV 时该通道功率超聚变功率一个数量级以上，Ti = 40 keV 时超两个数量级以上。

1. K. Lackner, R. Burhenn, S. Fietz, A. v. Müller，"Comments on 'Volume ignition of mixed fuel' by H. Ruhl and G. Korn (Marvel Fusion, Munich)," arXiv:2305.01382 [physics.plasm-ph] (2023 年 5 月 2 日). ——指出该燃料成分中的硼会使轫致辐射损失直接堵死点火；"高 Z 壁囚禁辐射"方案中辐射能量会远超等离子体热能。

1. K. Lackner, S. Fietz, A. v. Müller，"Comments to 'High current ionic flows via ultra-fast lasers for fusion applications' by H. Ruhl and G. Korn (Marvel Fusion, Munich)," arXiv:2302.01628 (2023 年 2 月).

1. K. Lackner, R. Burhenn, S. Fietz, A. v. Müller，"Comments on 'Low Q nuclear fusion in a volume heated mixed fuel reactor' by H. Ruhl and G. Korn (Marvel Fusion, Munich)," arXiv:2303.10017 (2023 年 3 月). ——指出即便对 D-T，修正后的所需激光能量也会升到吉焦量级。

1. A. Giacometti，"All ways to fusion: a controversy mapping of the public-private shift in nuclear fusion research," *Environmental Research: Energy* 2(4), 045015 (2025). DOI: 10.1088/2753-3751/ae2487. ——单作者；本文引用的 Zohm 表态与 Lackner 2024 年 1 月 IPP 内部研讨会内容均出自此文的一手整理。

1. T. H. Rider，"Fundamental limitations on plasma fusion systems not in thermodynamic equilibrium," *Physics of Plasmas* 4(4), 1039-1046 (1997). DOI: 10.1063/1.872556. ——作者单位：MIT 电子工程与计算机科学系。核心结论：维持强非平衡所需的最低循环功率远大于聚变功率。

1. W. M. Nevins，"A Review of Confinement Requirements for Advanced Fuels," *Journal of Fusion Energy* 17(1), 25-32 (1998). DOI: 10.1023/A:1022513215080. ——作者单位：劳伦斯利弗莫尔国家实验室。D-T 点火所需 nτT 比 D-³He 小 50 倍；同压力下功率密度高 100 倍。

1. W. M. Nevins, R. Swain，"The thermonuclear fusion rate coefficient for p-¹¹B reactions," *Nuclear Fusion* 40(4), 865-872 (2000). DOI: 10.1088/0029-5515/40/4/310. ——两位作者均属 LLNL；给出 1-70 keV 与 50-500 keV 两段解析拟合，并指出总误差主要来自实验截面的测量误差。

1. D. C. Moreau，"Potentiality of the proton-boron fuel for controlled thermonuclear fusion," *Nuclear Fusion* 17(1), 13-20 (1977). DOI: 10.1088/0029-5515/17/1/002. ——磁约束下净功率判据"远不可及"，对氢硼燃料"希望渺茫"。

1. H. W. Becker, C. Rolfs, H. P. Trautvetter，"Low-energy cross sections for ¹¹B(p,3α)," *Zeitschrift für Physik A* 327(3), 341-355 (1987). DOI: 10.1007/BF01284459. ——作者单位：明斯特大学核物理研究所。质心能 22 keV-1.1 MeV，S(0) = 197 ± 12 MeV·b；作者注明因厚靶原因剔除了 150 keV 共振附近数据。

1. M. H. Sikora, H. R. Weller，"A New Evaluation of the ¹¹B(p,α)αα Reaction Rates," *Journal of Fusion Energy* 35(3), 538-543 (2016). DOI: 10.1007/s10894-016-0069-y.

1. S. V. Putvinski, D. D. Ryutov, P. N. Yushmanov，"Fusion reactivity of the pB¹¹ plasma revisited," *Nuclear Fusion* 59(7), 076018 (2019). DOI: 10.1088/1741-4326/ab1a60. ——三位作者均属 TAE Technologies（Foothill Ranch, CA）。新截面 + 质子非麦克斯韦高能尾巴，使同参数下产额提高约 30%，300-400 keV 区间麦克斯韦反应率提高约 20%。

1. H.-Y. Wang, Y.-Q. Li, Q. Wu, Z.-F. Cui，"Revisiting p-¹¹B Fusion: Updated Cross-sections, Reactivity, and Energy Balance," arXiv:2601.00241 [nucl-th] (2026 年 1 月 1 日). ——作者单位：南京大学物理学院。结论：在当代截面数据与自洽热模型下，p-B11 不被轫致辐射排除。

1. I. E. Ochs, E. J. Kolmes, A. S. Glasser, N. J. Fisch，"Bremsstrahlung constraints on proton-boron 11 inertial fusion," *Physics of Plasmas* 33(1), 012703 (2026). DOI: 10.1063/5.0305034. ——作者属普林斯顿；论证轫致辐射对 p-B11 惯性约束同样构成约束。

1. A. I. Maulana, A. D. Husin, D. T. Tai, N. Tamam, A. Sulieman, S. Yani（共 6 位作者），"Evaluation of the Lawson criterion for aneutronic proton-boron-11 fusion: effects of ion temperature and bremsstrahlung losses," *Frontiers in Nuclear Engineering* 5, 1714531 (2026). DOI: 10.3389/fnuen.2026.1714531. ——在 Te = 0.25 Ti 假设下给出 Ti > 125-140 keV 的净能量窗口。

1. R. M. Magee, K. Ogawa, T. Tajima, I. Allfrey, H. Gota, P. McCarroll, S. Ohdachi, M. Isobe, S. Kamio, V. Klumper, H. Nuga, M. Shoji, S. Ziaei, M. W. Binderbauer, M. Osakabe（共 15 位作者），"First measurements of p¹¹B fusion in a magnetically confined plasma," *Nature Communications* 14, 955 (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36655-1. ——TAE Technologies + 日本国立聚变科学研究所（NIFS）+ 加州大学欧文分校；在大型螺旋装置（LHD）上首次测到磁约束等离子体中的 p-¹¹B 聚变。

1. T. Roche, S. Dettrick, A. Fontanilla, S. Gupta, M. Onofri, J. A. Romero, L. C. Steinhauer, M. T. Tobin, E. M. Granstedt, L. Galeotti, S. Karbashewski, R. M. Magee, P. Yushmanov, E. Trask, H. Gota 等，"Generation of field-reversed configurations via neutral beam injection," *Nature Communications* 16, 3487 (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58849-5. ——全部作者属 TAE Technologies；约 10 毫秒内完成从开放场线到完整场反位形的拓扑翻转。

1. Y. Shi, X. Song, D. Guo, X. Jiang, Y. Liu, X. Gu, C. Liu, J. Li 等（共 48 位作者），"Achievement of 1 MA discharges in hydrogen–boron plasmas in the EXL-50U," *Plasma Science and Technology* 27(9), 092002 (2025). DOI: 10.1088/2058-6272/adef22. ——单位含河北紧凑聚变重点实验室、新奥科技、合肥工业大学、核工业西南物理研究院、于利希研究中心；工作气体为 30% 乙硼烷 + 70% 氢，硼含量不低于 10%。

1. Y. Shi, D. Guo, Y. Liang, X. Song, X. Gu, Y. Liu 等（共 114 位作者），"Overview of EXL-50U experiments: addressing key physics issues for future spherical torus reactors," *Nuclear Fusion* 66(11), 116009 (2026). DOI: 10.1088/1741-4326/ae738d. ——大半径 0.6-0.8 m、环径比 1.4-1.8、BT 0.5-1.2 T；270 kA 完全非感应电流（380 kW ECRH）；AI 控制 500 kA 电流与位移超过 500 ms。

1. J. Slough, G. Votroubek, C. Pihl，"Creation of a high-temperature plasma through merging and compression of supersonic field reversed configuration plasmoids," *Nuclear Fusion* 51(5), 053008 (2011). DOI: 10.1088/0029-5515/51/5/053008. ——三位作者均属 Helion（当时为 MSNW）；超音速 FRC 合并与压缩的物理基础。

1. M. Tuszewski，"Field reversed configurations," *Nuclear Fusion* 28(11), 2033-2092 (1988). DOI: 10.1088/0029-5515/28/11/008. ——FRC 经典综述；倾斜不稳定性与动理学稳定的原始讨论。

1. T. A. Oliphant, F. L. Ribe, T. A. Coultas，"Direct conversion of thermonuclear plasma energy by high magnetic compression and expansion," *Nuclear Fusion* 13(4), 529-532 (1973). DOI: 10.1088/0029-5515/13/4/006. ——直接能量转换最早的完整论述之一。

1. S. E. Wurzel, S. C. Hsu，"Progress toward fusion energy breakeven and gain as measured against the Lawson criterion," *Physics of Plasmas* 29(6), 062103 (2022). DOI: 10.1063/5.0083990；更新版见 *Physics of Plasmas* 32(11), 112106 (2025). DOI: 10.1063/5.0297357. ——各类聚变方案按劳森判据的统一对标。

1. Helion Energy 官方资料汇编：（a）"Polaris"产品页（helionenergy.com/polaris）——官方设计参数：总长 19 米，燃料 D-D / D-T / D-³He，电容器组储能 50+ MJ，峰值磁场 15+ T；重复频率在早期设计页写作 0.1 Hz 以上、对外商业目标为每秒一次，两个口径不一，正文已分别标注。（b）新闻稿"Helion Achieves New Industry-First Fusion Energy Milestones"（2026 年 2 月 13 日）——Polaris 于 2026 年 1 月首次使用氘氚燃料，实测等离子体温度 1.5 亿摄氏度（约 13 keV），是首家做到这两件事的私营聚变公司；第六代 Trenta 曾创下 1 亿摄氏度纪录。（c）新闻稿"Helion clears key regulatory milestone..."（2026 年 6 月 16 日）——华盛顿州卫生署向 Orion 厂址发放放射性物质许可证（RML）与放射性空气排放许可证（RAEL），公司称是全球首家拿到聚变电站运营所需全套监管许可的企业；联邦层面，NRC 依 2024 年《ADVANCE 法案》把聚变按副产品材料框架而非裂变反应堆监管。此外，FAQ 页明确说明 2021 年使用过的"净电能"提法不够准确，现行目标表述为"演示来自聚变的电力"。

1. TAE Technologies 新闻稿，"TAE shortens device roadmap, prepares for commercial era"（2025 年 11 月 17 日，2025 年 APS-DPP 年会）。——宣布跳过第六代 Copernicus，直接开发首座原型电站 Da Vinci。

1. *Scientific American*，"Helion Energy is building a fusion power plant. Can its technology deliver?"（2026 年）。——本文引用的 John Slough 与 David Kirtley 的交锋、Troy Carter 关于 Helion 不发表同行评议数据的评论、以及 ARPA-E 2026 年 4 月 1.35 亿美元投资，均出自此文。

1. S. Thomas, M. Paluszek, S. Cohen，"Fusion-Enabled Pluto Orbiter and Lander," NASA NIAC Phase II 报告，NTRS 文档号 20190031807（2019 年 8 月 31 日）。——作者均属 Princeton Satellite Systems；Direct Fusion Drive 基于 PFRC，PFRC-2 约 0.1 T、PFRC-3 约 1 T、PFRC-4 约 5 T，首飞路线图指向 2040 年。

1. G. Votroubek, J. Slough, S. Andreason, C. Pihl（共 4 位作者），"Formation of a Stable Field Reversed Configuration through Merging," *Journal of Fusion Energy* 27(1-2), 123-127（2007 年 8 月在线，2008 年归卷）. DOI: 10.1007/s10894-007-9103-4. ——作者均属 Helion 前身 MSNW（华盛顿州雷德蒙德）；同轴等离子体枪对撞合并成形 FRC 的实验，是该路线的早期工程基础。（早期网络二次引用常把 DOI 误写成 10.1007/s10894-007-9099-9，并误署一位并不存在的作者。）

1. 中新经纬（2026 年 2 月 4 日）与凤凰网河北（2026 年）关于新奥集团聚变研发的采访报道。——玄龙-50U 时间线、累计研发投入、三步走路线图与和龙-2 计划的公开口径来源；注意累积投入的口径在不同报道中分别为"超 40 亿元"与"45 亿元"。

1. L. Giuffrida, F. Belloni, D. Margarone, G. Petringa, G. Milluzzo 等（共 21 位作者），"High-current stream of energetic α particles from laser-driven proton-boron fusion," *Physical Review E* 101(1), 013204 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevE.101.013204. ——作者来自意大利国家研究委员会（CNR-INO）、捷克 ELI-Beamlines、意大利南方国家实验室（LNS-INFN）等机构；在布拉格 PALS 激光装置上用硼氮靶测得每发、每球面度约 10¹⁰ 个 α 粒子。（对应正文第九节"第三条裂缝"，非磁约束路线的实验数据点。）

1. D. Mazzucconi, E. S. Bellotti, D. Vavassori, D. Dellasega, S. Agosteo, M. Passoni, A. Pola, D. Bortot（共 8 位作者），"Evaluation of the p-¹¹B reaction cross section through a silicon telescope in the 0.3–4.7 MeV range," *European Physical Journal A* 61(5), 114 (2025). DOI: 10.1140/epja/s10050-025-01589-3. ——全部作者署米兰理工大学能源系；用脉冲激光沉积制备的硼靶 + 两级叠层硅望远镜，在范德格拉夫加速器上测得 0.34–4.73 兆电子伏质子能区的截面，在 4.5 兆电子伏附近观察到显著抬升，提示可能存在一个尚未被探索的新共振。（注意：论文正文按"质子能量"表述为 4.5 MeV，换算到质心系约为 4.7 MeV，南京大学预印本[19]即按 4.7 兆电子伏引用。）

1. Trump Media & Technology Group 与 TAE Technologies 联合新闻稿，"Trump Media & Technology Group to Merge with TAE Technologies, a Premier Fusion Power Company, in All-Stock Transaction Valued at More Than $6 Billion"（GLOBE NEWSWIRE，2025 年 12 月 18 日）；后续进展见两家公司"Provide Update on Merger"联合公告（2026 年 6 月 10 日）。——全股票交易，双方各持约 50% 摊薄股权；TMTG 在签约时向 TAE 支付最多 2 亿美元现金，另有 1 亿美元以递交 S-4 登记文件为条件；原目标 2026 年中交割，6 月 10 日调整为"2026 年四季度或更早"；截至 2026 年 9 月初 S-4 仍未递交，公司称 TAE 的上市审计尚在进行中。同日公告还确认，把 Truth Social 等媒体资产分拆进 Texas Ventures III 的方案不再推进。