#三分钟讲科普#

太阳是地球唯一的能量来源，而地球所能接收到的太阳能量还不足太阳所释放能量的九牛一毛。

而就是这九牛一毛孕育了地球的无限生机，为人类文明的发展储备了各种各样不同的能源。然而地球现有的能源终归有限，且煤炭石油等主流的化石能源都是不可再生的，所以人类需要一种新的能源获取方式，这种方式就是将太阳搬到自己的身边来。太阳之所以能够持续发光发热是因为其内部每时每刻都在进行的核聚变反应，如果人类也能获得这股力量，将核聚变可控化，自然也就有了取之不尽的能源，所以可控核聚变又被称为“人造太阳”。

核聚变简单来讲就是将两个原子聚合成一个更重的原子，在此过程中会产生些许质量损失，而损失的质量则会转化为能量。

根据质能方程E=mc²可知，只需极其微小的质量损失就可以产生极为巨大的能量，现实的例子就是当年美国在日本广岛所投放的那颗原子弹，实际上当时的核裂变反应只产生了1克的质量亏损，所产生的威力就已经如此可怕了。后来，人类将核裂变技术可控化，用于发电，于是就有了核电站。核电虽说是一种清洁能源，但本身存在着危险，一旦泄露则会造成极为广泛的污染。

但可控核聚变不同，因其能在自然条件下稳定反应，所以完全不存在核泄漏的风险，而且其所产生的能量远非核电站可比。

也正是因为如此，世界各国对于可控核聚变的研究都抱持积极的态度。在众多有关可控核聚变研究的项目中，国际热核聚变实验堆是最受瞩目的，简称ITER。该计划倡议于1985年，我国于2006年草签了ITER协议参与其中。

ITER项目最初的设想极为乐观，认为在2023年就能够实现可控的完全聚变，但就如我们现在看到的这样，2023年已经过去，可控核聚变的研究依旧遥遥无期。

而ITER迄今为止在建造和运行上的花费早已超过了100亿欧元，而研究堆的理事会还要求参与项目的七个成员国在未来增加支付40亿欧元。巨额的投资加上难以攻克的难题，使得可控核聚变的研究多少显露出一些疲态。目前国际上对可控核聚变的研究方向主要就是激光核聚变。

简单来讲就是使用高强度高能量的激光对氚、氘灯元素进行加热，让其达到上亿摄氏度，从而实现聚变。

其中的难点一是极高的温度，二是控制反应物的密度，三是设法利用磁场对整个反应过程进行约束。因为反应过程需要耗费巨大的能量，如何能够实现能量收支平衡是个关键。在2023年8月的点火实验中，核聚变反应输出的能量已经达到了3/4的能量平衡点，可以说已经取得了一些进展。就我国而言，我们在参与ITER项目的同时，也在进行自己的可控核聚变研究。

我国早在2006年就在安徽合肥建立了有“东方超环”之称的人造太阳EAST，2021年，EAST实现了长达1056秒的等离子体运行。

2020年底，我国新一代人造太阳装置HL-2M建成，2022年10月，HL-2M等离子体电流突破了100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行的新纪录。目前我国正在研究激光核聚变的快点火方案，预计在2026年之前还要进行12轮的验证试验。虽说可控核聚变的实现之路还十分漫长，但各国科研人员依旧相信其具有实现的可能性，也依旧将其视为第一宇宙文明实现的标志。