人造太阳

能源是驱动万物运行的根本动力。现今人类使用的能源主要有化石能源（煤、石油、天然气）、风能、水能、太阳能和核能（核电站发电），但这些能源都存在诸多缺陷，如面临资源枯竭、环境污染、危害健康和生命（核电站事故产生辐射）、受限于气候或地理条件等，因而不能全面和充分地满足人类需求。

然而，核聚变产生的能源，既可以充分满足人类需求，又没有污染环境和危害人类、生物的弊端。

人类生产和生活的各个方面，都可以采用核聚变能源。虽然不是“永动机”，但核聚变可以超长时间地提供能源。

核聚变的产物为氦和中子，不排放有害气体，也不危害生命和健康，有助于让生态和环境保持良好状态，减少地球上的温室效应、酸雨、雾霾。而且，由于原料从海水中就能获得，核聚变能源的获得成本将极为低廉。

我国从2020年12月4日HL-2M在成都建成并实现首次放电，到2021年5月28日EAST创造新的世界纪录，近年来，我国核聚变发展取得重大突破。

万物生长靠太阳。

太阳的核心温度在1 500万～2 000万摄氏度，而地球上的金属材料在1 000摄氏度左右就会融化。西物院聚变科学所副所长钟武律介绍，中国的“人造太阳”所要做的，就是在地球上建一个能够承受住1亿摄氏度、甚至超过2亿摄氏度高温的装置。

这种装置的原理是和太阳发光发热的原理是类似的，就是核聚变的原理，所以它不是一个新的太阳，而是一个聚变装置，或者我们说它是一个聚变堆，我们最终的目的就是要利用它来实现核聚变，并且释放能量，用来发电。

核聚变实际上是整个宇宙的能源，建造“人造太阳”也是为了通过核聚变反应持续稳定地输出能量，最终解决人类的能源问题，从而造福人类。由于核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似，所以，这些以探索聚变清洁能源为目的的装置被人们称为“人造太阳”。

“人造太阳”是如何发电的

目前，EAST、HL-2A、HL-2M都属于“人造太阳”实验装置。

而HL-2M是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。这个装置是我国自主设计建造，采用了先进的结构和控制方式，具有先进的偏滤器位形的优势。它是我国目前规模最大、参数最高的托卡马克装置，它的体积是目前国内现有装置的两倍以上，等离子体的电流能力可以提高到2.5兆安，等离子体离子的温度可以达到1.5亿摄氏度，也就是说是太阳核心温度的10倍。

核聚变，又称核融合，简单地说，就是两个质量较轻的原子核融合在一起形成一个重核的过程，它与核裂变原理相反。人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。

钟武律介绍，想利用核聚变能，就必须要让核聚变变得可控，这就意味着必须要满足三个非常苛刻的条件：

“第一个条件，它需要的温度特别高，因为只有温度特别高，这个原子核才会具备足够高的动能，也就是原子核才会跑得更快。

第二个条件，等离子体的密度要足够高，高的概念就是原子核之间碰撞发生聚合反应的概率要提高。

第三个就是要长时间地控制住这些原子核，就是将高温、高密度的核反应条件维持足够长的时间，

这样才能够使核聚变发生，并且可以持续下去。”

然而在地球上，没有任何材料可以把1亿摄氏度高温的等离子体给直接包裹起来。但是科学家想到了一个办法——用强磁场的方式，把带电粒子约束住。

“人造太阳”离我们并不遥远。

我国核能发展实施“热堆—快堆—聚变堆”三步走战略中，将聚变能作为解决能源问题的最终一步。

人类对于清洁能源的期待是没有废气、没有放射性废物排放且资源丰富的一种能源。

核聚变能恰恰就是这样一种能源。

第一，核聚变的反应燃料，它的资源是非常丰富的，其中核聚变反应的燃料氘是可以从水里面提取的。

第二，核聚变的反应是具有固有安全性的，它不存在所谓的不可控，不会存在所谓的爆炸。

第三，因为核聚变反应不会排放废气，不会有温室气体的产生，也不会产生长寿命的放射性产物。

所以，它是目前人类认识到的最理想的能源。

当下，从国际国内核聚变研究发展的概况和现状来看，业界普遍认为，预计在21世纪中叶能够实现聚变能的商业应用。

毕竟支撑人类社会运转的几乎一切能源，从煤、石油、天然气，到风能、生物能，其本质都是太阳能，而太阳上的能量来自内部的核聚变反应。当人类发现太阳产生能量的原理（核聚变）之后，便找到了无限能源的可能性。

更重要的是，核聚变技术是一项几乎完美的技术，不会产生污染且近乎于无限使用。未来一旦掌握这项技术，人类将踏入无限能源时代。

核聚变是理想的终极能源。

核聚变能一旦实现和平利用，地球上的能源将取之不尽、用之不竭，因能源短缺带来的社会问题可得到彻底解决，人们的生活水平也将因此而得到极大提高。