馬年央視春晚合肥分會場，一座夸父雕像伸出巨手與演員擊掌的場景讓人記憶猶新，同時可控核聚變能源“人造太陽”的夢想也再次被點燃。目前全球範圍內，正在運行、建設或規劃的可控核聚變裝置已超過160座，近兩年“國產太陽”加速照進現實：研製不斷突破，實驗創造紀錄……正如中國工程院院士萬元熙在春晚現場說的：“核聚變的‘太陽’，必將點亮萬家燈火。”
日前，安徽合肥展出緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）真空室模型。 新華社發
位於安徽合肥的緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）主機首個關鍵部件——杜瓦底座去年已成功落位安裝，標誌着建設開啟“加速度”。 新華社發
不斷突破
新一代“人造太陽”正在加速建設
今年年初，位於安徽合肥西郊的“科學島”又一次引得全世界矚目：中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所科研團隊，依託有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）找到了磁約束核聚變裝置高密度運行的物理依據。而此次突破距該裝置2025年初創下1億攝氏度1066秒“高質量穩定燃燒”的世界紀錄，僅時隔一年。
從20世紀70年代開始，EAST歷經幾代中國科研工作者接力研發，到2006年全面建成。裝置匯聚超高溫、超低溫、超高真空、超強磁場、超大電流等前沿技術於一體。過去幾年裡，EAST的長脈衝高約束模運行時間不斷延長，先後實現60秒、100秒、403秒、1066秒等重大突破。
我國新一代“人造太陽”正在加速建設。去年10月1日，在安徽合肥未來大科學城，緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）主機首個關鍵部件——杜瓦底座成功落位安裝，其建設現場酷似科幻電影中的“行星發動機”而廣受關注。BEST預計明年底建成後將實際演示氘、氚等離子體“燃燒”，有望在2030年前後看到“核聚變點亮的第一盞燈”。
亮點紛呈
“終極能源”確實超牛
“人造太陽”是人類對能源的終極夢想：安全、清潔、幾乎無限，妥妥的“能源天花板”，幾乎集齊了完美能源的所有優點，一旦實現商用，人類就能徹底擺脫對化石能源的依賴。
■密度極高 1克核聚變燃料釋放的能量，足夠一個普通人用60年。
■燃料豐富 比如來自海水中氫的同位素氘，一升海水裡提取的氘，聚變產生的能量相當於300升汽油，全球海水裡的氘，夠人類用幾百萬年；還有氚，雖然自然界沒有，但可以用地球上遍地都是的鋰元素轉化而來，完全不用擔心“燃料告急”。
■清潔環保 核聚變不會產生核裂變那樣的高放射性核廢料，產物主要是無毒無放射性的氦氣。
■安全性高 由於燃燒的氘氚等離子體被磁場約束在真空容器內，密度低含量也較低，不會引起爆炸，也不會導致泄漏事故。核聚變只要稍微偏離條件，就會自動停止，安全係數極高。
科研進展
“國產太陽”捷報頻傳
近年來EAST實驗屢破世界紀錄，2025年1月，其實現1億攝氏度、1066秒穩態等離子體運行，這是人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆運行所需環境。
2025年3月，位於四川成都的人造太陽“中國環流三號”首次實現原子核和電子溫度均突破1億攝氏度，標誌着中國可控核聚變技術取得重大進展。
今年2月2日，中國商業核聚變公司能量奇點建造的“洪荒70”高溫超導托卡馬克裝置，成功實現1337秒穩態等離子體運行……
近日，中國科大成果賦權企業自主研發的先進場反磁鏡聚變裝置FLAME完成搭建，並完成首次等離子體放電。FLAME像一根高效的“能量法棍”，成本僅需傳統托卡馬克裝置的十分之一，就能造出一個“小太陽”。
展望未來
何時點亮“第一盞燈”
正在建設的緊湊型聚變能實驗裝置BEST，力爭2030年實現全球首次聚變發電演示。中國聚變能源有限公司明確2035年建成我國首個工程實驗堆，2045年左右建成我國首個商用示範堆。
名詞解釋
“人造太陽”到底是啥
可控核聚變俗稱“人造太陽”，其原理簡單而迷人：模仿太陽內部的核聚變反應——把海水裡的氘（dāo）和鋰製成的氚（chuān），加熱到1億攝氏度以上的超高溫，讓原子核撞在一起變成氦，同時釋放巨大能量。不過，在地球上“復刻”太陽並不容易。核心難點在於如何長時間、穩定地約束住溫度高達上億攝氏度的等離子體，讓原子核有足夠時間碰撞融合。
延伸閱讀
“造太陽”的“控火絕招”
可控核聚變，其實是用上億攝氏度的等離子體發電，怎麼“困住”這團火很關鍵。科學家設計了不同的“控火絕招”：
■磁約束聚變
我們常聽到的“托卡馬克”，是目前最主流的方案。把裝置做成甜甜圈形狀，這個無形的“磁場籠子”能牢牢鎖住高溫等離子體，讓它在裡面穩定聚變。我國的“東方超環”EAST、環流三號，多國合作的“國際熱核聚變實驗堆”ITER，都屬於這一路線。
■慣性約束聚變（激光聚變）
把氘氚燃料做成米粒大的小靶丸，用上百束超強激光同時精準照射。瞬間壓縮並加熱，利用燃料自身慣性，在炸開前完成聚變。美國的“國家點火裝置”NIF、法國的“兆焦耳激光裝置”LMJ，我國神光系列裝置都是這一路線。
■其他新技術
科學家還在探索磁慣性約束聚變、場反位形聚變、氫硼聚變等新技術方向，力爭早日找到實現“人造太陽”的最佳路徑。
來源：北京晚報
