2020年年底，韓國(guó)的“人造太陽(yáng)”創(chuàng)下世界紀(jì)錄，在1億攝氏度的溫度下運(yùn)行了整整20秒的時(shí)間。

僅僅不到半年的時(shí)間，中國(guó)重新回到了世界之巔。而這一次，是在1.2億攝氏度維持了101秒的時(shí)間，不僅溫度更高，而且維持時(shí)間是韓國(guó)人的五倍之多。這個(gè)成績(jī)，又夠其它國(guó)家追個(gè)幾年了。

為中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院點(diǎn)贊，為人類掌控終極能源做出了新的貢獻(xiàn)。

這里首先要澄清這個(gè)設(shè)施的原理，并不是一個(gè)太陽(yáng)的替代品，畢竟太陽(yáng)壽命還很長(zhǎng)，而且別說(shuō)地球，即使可以利用整個(gè)太陽(yáng)系也造不出來(lái)第二個(gè)太陽(yáng)。

核聚變和核裂變

核聚變當(dāng)中的核指的是原子核，原子核是可以拆分組合的，兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核聚合到一起，形成一個(gè)質(zhì)量較大的原子核叫做核聚變。反之，一個(gè)質(zhì)量較大的原子核被拆開，變成質(zhì)量較小的原子核叫做核裂變。核聚變與核裂變統(tǒng)稱為核反應(yīng)，他們就是核武器的基本原理。

為什么要掌握可控核聚變

為了解決煤炭石油資源的壓力，同時(shí)提高能量的轉(zhuǎn)化率，人類對(duì)能源的渴望愈發(fā)強(qiáng)烈。當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)擁有幾乎無(wú)窮無(wú)盡的能量的時(shí)候，他們萌生了一個(gè)大膽的想法，在地球上制造出一個(gè)微型人造太陽(yáng)，一勞永逸的解決能源問(wèn)題。

為什么選擇核聚變而不是核裂變

1、原材料

能夠發(fā)生核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重元素核燃料就那么幾種，這些元素在天然的礦石中含量很少，采集成本還很高，這就直接導(dǎo)致核裂變反應(yīng)的成本比較高。而核聚是較輕的核聚變?yōu)檩^重的核，主要原材料是氫的同位素氘和氚，其中氘在海水中的存儲(chǔ)量很大大約是十萬(wàn)分之一，別看這個(gè)數(shù)字很小，0.03g氘聚變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油，至于地球上的海水有多少我就不提了，總之這些氘聚變產(chǎn)生的能量足夠?yàn)槲覀內(nèi)祟愄峁┥蟽|年的保障，而且氘的提取方法還很便捷，這么好的事那去找？

2、核廢料

核裂變之后產(chǎn)生的核廢料同樣是放射性元素，而且這些核廢料的衰減期可以長(zhǎng)達(dá)幾十萬(wàn)年，目前還沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何一種人工材料能耗過(guò)它們，盡管嘗試了很多辦法也解決不了根本問(wèn)題。但核聚變產(chǎn)生的廢料半衰期很短，基本上聚變之后產(chǎn)生的廢料在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰變成穩(wěn)定元素，就算是發(fā)生了核泄漏最多一公里范圍的人進(jìn)行撤離就行了，只要脫離了聚變環(huán)境 反應(yīng)自己就停止了。

核聚變條件的探索

說(shuō)到核聚變不得不提兩個(gè)詞，核彈和托卡馬克，要想引發(fā)核聚變反應(yīng)的三個(gè)必要條件，但高壓在地球上太難實(shí)現(xiàn)了，所以咱們能做的就是盡可能提高反應(yīng)溫度，太陽(yáng)內(nèi)核的溫度是一千五百萬(wàn)攝氏度，但是反應(yīng)的效率也太低，所以這個(gè)溫度還得再提高，那么需要提高到什么程度呢？

1944年的時(shí)候啊，世界上第一個(gè)核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)者、原子能之父、著名的意大利物理學(xué)家費(fèi)米，沒(méi)錯(cuò)，就是提出費(fèi)米悖論那個(gè)費(fèi)米，把核聚變需要的溫度給算出來(lái)了，這個(gè)溫度是多少呢？至少五千萬(wàn)攝氏度，在那個(gè)年代啊，想要把聚變?nèi)剂霞訜岬轿迩f(wàn)攝氏度，唯一的辦法就是引爆一顆原子彈。

目前來(lái)看最領(lǐng)先的技術(shù)就是托卡馬克，那么托卡馬克到底是一個(gè)什么樣的裝置呢？大家可以把托卡馬克簡(jiǎn)單的想象成是一個(gè)真空的甜甜圈，里面是被加熱到五千萬(wàn)攝氏度以上的等離子體，在這個(gè)甜甜圈上面纏繞著很多的線圈，在這些線圈里通入電流的時(shí)候，甜甜圈當(dāng)中就會(huì)產(chǎn)生環(huán)形的磁場(chǎng)，因?yàn)榈入x子體是帶電的，所以在洛倫茲力的作用下，這個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)就會(huì)對(duì)等離子體產(chǎn)生約束作用，讓他們不要接觸到內(nèi)壁，因?yàn)檎婵詹粚?dǎo)熱，所以理論上溫度再高也沒(méi)事。所以目前在可控核聚變領(lǐng)先的設(shè)備都是采用這個(gè)技術(shù)。

為了解決什么問(wèn)題

人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)離不開能源，人類的幾次產(chǎn)業(yè)革命其實(shí)都是如何使用能源的變革。

現(xiàn)在世界的經(jīng)濟(jì)能源體系是石油——美元體系。

中華要崛起，就一定要沖破石油——美元體系，構(gòu)建我們自主可控的電力——人民幣體系。

人造太陽(yáng)理論上可以提供源源不盡而且價(jià)格低廉的電力供應(yīng)，雖然難度極大，很多人認(rèn)為不可能，但一次又一次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了，這是一條能走通的路。而且我們?cè)谶@條路上保持領(lǐng)先。加之我們獨(dú)步天下的特高壓輸電技術(shù)，可謂雙劍合璧。

盡快實(shí)現(xiàn)可商用的可控核聚變，中國(guó)將成為世界的能源基地。建造全球聯(lián)通的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)現(xiàn)在的技術(shù)就能做到。中國(guó)將從能源進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉闯隹趪?guó)。

不僅如此，國(guó)內(nèi)由于能源成本的降低，生產(chǎn)的商品在國(guó)際市場(chǎng)上也會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

掌握了未來(lái)的終極能源，中國(guó)就能引領(lǐng)下一次產(chǎn)業(yè)革命，站著更高的維度笑看世界的風(fēng)云變幻。

如果有朝一日可控核聚變技術(shù)成熟，那情況就大不一樣了。到時(shí)候研發(fā)出核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)，直接加入核聚變?nèi)剂暇湍芷痫w，那時(shí)飛出太陽(yáng)系都有可能。