中国“人造太阳”再破纪录，我们离终极能源梦想还有多远？

5月28日凌晨3时02分，在中科院合肥物质科学研究院控制大厅，当大屏幕上的数字突破100秒时，在场所有人都兴奋不已、欢呼雀跃。基于40多年努力，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。今天，我们就来聊聊这个话题。

我们常说，万物生长靠太阳。在太阳内部无时无刻不在发生着核聚变，为大自然带来最普遍的能量来源。从上世纪五十年代开始，人们就发现这种核聚变能具有很多优点，是人类未来理想的清洁能源之一。比如，它的原料储量极其丰富，因为其主要燃料是存在于海水之中的氘和氚。一升海水提取的氘能产生的聚变能源，相当于300升汽油。另外，氘和氚反应的生成物是氦气，没有放射性，对环境无害。而且，一旦造成反应的等离子体熄灭，聚变反应会终止，因此聚变燃料的保存运输、聚变电站的运行都比较安全。

那么，这么好的能源如何才能为我们人类所获取并利用？科学家们想到一个好办法，就是在地球上建造一套核聚变装置，像太阳一样发生核聚变反应，从而源源不断地产生能量。这种大科学装置也被称为“人造太阳”。随后，利用这种装置产生核聚变能的科学可行性也得到了进一步的验证。

然而，要真正实现核聚变发电并不容易，最大的两个难点是实现上亿度点火和稳定长时间约束控制，这中间涉及大量需要解决的理论和实践问题。据科研人员介绍，想实现聚变反应，首先温度要达到1亿摄氏度以上，使聚变燃料完全电离，并在保证等离子体密度的前提下，将高温等离子体维持相对足够长的时间，不泄露不逃逸，才可能释放出足够多的能量。为攻克这两大难关，几十年来，各国科学家一直在不断进行探索和实验。

由我国自主设计和建造的EAST,是目前地球上已建成并运行的“人造太阳”装置之一，它高11米、直径4米、重达400吨，曾多次创造出等离子体运行的世界纪录。此次，EAST实验首次在国际上采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术，刷新世界纪录，意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力，又取得了一次突破性进展。

可控核聚变技术不仅仅考验着一个国家的物理水平，同时也考验着一个国家的综合实力，比如精加工零件技术、常温超导技术、高能粒子束技术等。近年来，中国不断在多个领域取得突破性进展，这为我们的核聚变技术打下了坚实基础，让中国迅速成为可控核聚变研究的强国。

此外，尽管“聚变发电”的梦想仍然遥远，但伴随着聚变研究带来的衍生和伴随技术，比如真空、射频、强磁场等技术已经广泛应用，无论是在科技前沿，还是民生领域，都展现出了无可比拟的优势，给科学研究和民众生活带来很大改变。

“可控核聚变”被视为人类的终极能源梦想，如果能够实现，将彻底改写人类的能源版图。托卡马克核聚变实验装置被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径，是地球寻找聚变能源出路的希望。未来，如果能较长时间维持1亿摄氏度的高温，实现接近1000秒的放电时间，将证明人类距离解决核聚变商业化应用的步伐更进一步。

每一秒的增长，在科学上都具有极高的难度，背后是科研人员夜以继日的艰苦攻关。让我们期待，在世界各国科学家的共同努力下，核聚变能可以早日为人类所掌握和利用，实现清洁能源的梦想，让“人造太阳”也能温暖大地。
这正是：“人造太阳”放光芒，能源梦想正点亮。

（文|吴月辉 主播｜殷维）