核聚变（核聚变技术到底哪家强）

时间：2022-12-15 浏览：28 分类：百科

说起能源，大家避不开的话题就是核聚变技术。我们现在的能源结构仍然主要是以煤炭能源为主，清洁能源为辅的。但是随着全球的气候变化，清洁能源的重要性也越来越凸显出来了。但是像煤炭和天然气，都是属于能用光的能源；而太阳能、风能和潮汐能又具有一定的周期性和不稳定性。

为了追求相对无限且永恒的能源，核聚变技术开始成为了人类的备选方案之一，虽然很难，但万一实现了，人类的文明程度将直线上升好几个水平。毕竟实现可控核聚变可能是人类解决能源问题的终极办法，核聚变一旦实现了，或许全球就能实现电费免费了。

核聚变的原理我们可以参考我们的太阳，为什么我们的太阳能够一直发热？核聚变的过程会释放大量的能量，在这个过程当中，质量较小的原子在高温高压的作用下让核外电子摆脱了原子核，两个原子核之间相互吸引、产生碰撞，从而产生了更大的原子核。本质其实就是通过质量的损失来换取能量。

核聚变的实现难在哪里？

但核聚变的实现实在太难了。要实现核聚变，首先要模拟太阳核心高温高压的环境，高温让电子脱离原子核，而高压则让氘核和氚核更容易撞击在一起。只有在高温高压的背景下，两个原本相互排斥的原子核才能接近。

其次，要让能量稳定且持续地输出。所以大家发现，人类可以做出不可控的核聚变比如氢弹，但是却无法真正地掌握可控核聚变。毕竟要模拟太阳的高温高压环境是非常困难的，地球上有什么材料是可以放在太阳的核心但却不会被融化的吗？

为了模拟这个环境，托卡马克出现了，这是一个磁约束装置，在这个装置中能够将等离子加热到很高的温度。而托卡马克就是我们非常熟知的人造太阳。

中国的人造太阳

中国有一个世界领先的可控核聚变装置，叫做EAST，这个项目从1998年开始立项，在2006年的时候实现了 第一次点火。托卡马克的核心就是研究等离子体的各项参数，比如温度、密度、持续放电时间等等。

我国最先进的托卡马克装置首次首先了100秒的运行时间，而且我国实验的超导托卡马克实验装置也实现了加热功率超过1亿兆瓦，等离子体储能达到300千焦，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，这对于可控核聚变的发展都是相当关键的一步。

从技术的实现上来看，我国在可控核聚变的研究当中仍然是处于国际领先地位的。

ITER—全球的人造太阳

提到人造太阳，其实更多人的第一反应是建立在法国地区的ITER。这是一个由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国等多个国家共同分担建设的国际科研合作项目。

其实ITER是全球最有可能实现可控核聚变的项目了，但是又因为合作的国家太多了，资金不足，因此发展的速度一直受限。

JET

英国牛津的欧共体（JET）在今年的2月宣布了在5秒内实现了59兆焦耳能量的输出，打破自己在1997年保持的21.7兆焦耳能量的输出纪录。这个实验结果的成功是里程性的，也将为未来ITER的竣工提供更多的支持和帮助。

目前JET是目前世界最大的可运作托卡马克装置，也是世界最大核聚变能量输出保持者。很多人会喜欢把JET和EAST做比较，但其实二者的实验装置是不同的。

比如EAST采用和ITER类似的加热方式和偏滤器结构，是全球唯一能在百秒量级条件上全面演示和验证 ITER的科学研究实验装置。而JET则是世界上唯一一个能够实现“氘氚聚变”反应的实验装置，保持着核聚变最大能量输出纪录。

因此，EAST本质上更偏向于磁约束实验，并不直接实现核聚变，而是探讨核聚变实现的一种方式。毕竟EAST运行过程中，等离子体内只有D核素（氘），没有T核素（氚）。

因此将两者直接做比较其实不是非常合理。而且JET的年纪比较大了，在不远的将来可能就要直接退休了。

结语

在实现可控核聚变的历史中，一直流传着一个50年的笑话，再过50年就可以实现了。

实际上，我国现在在可控核聚变的实现中必然是处于国际的领先位置的，但是无论是谁距离真正地实现可控核聚变仍有非常遥远的一段路要走。

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