也就是說，要讓“人造太陽”的產能和供能成為現實，必須滿足幾個條件：要有1億攝氏度以上的高溫，要把等離子體長時間約束在有限的空間中，還要有足夠高的密度。進一步看，要實現核聚變發電，如何實現上億攝氏度點火和等離子體穩定長時間約束控制，是尤為困難的兩大難點。
現在，中國的研究也正在朝向這個定值發展。中國在EAST裝置進行的核聚變實驗，是通過電磁感應的磁通量變化，將能產生≥100萬安培的等離子體電流；持續時間將達到1000秒，在高功率加熱下溫度將超過1億攝氏度。
多國都在推進“人造太陽”計畫
由於認識到核聚變是解決人類未來能源的終極目標，因此，國際上核聚變研究既有合作，也有競爭。
合作的標誌是，2020年7月28日，國際熱核聚變實驗堆（ITER）計畫重大工程安裝啟動儀式在法國該組織總部舉行。ITER計畫由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施。
作為聚變能實驗堆，ITER要把上億度、由氘氚組成的高溫等離子體約束在體積達837立方米的磁籠中，產生50萬千瓦的聚變功率，持續時間達500秒。50萬千瓦熱功率，已經相當於一個小型熱電站的水平。
這種磁籠就是全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），美、韓等國都在進行相關研究。
2020年12月28日，韓國超導托卡馬克高級研究（KSTAR，稱為韓國的“人造太陽”）創造當時新的世界紀錄，其離子體在超過1億攝氏度下維持了20秒鐘。顯然，要比中國現在的1.2億攝氏度101秒等離子體運行在溫度上較低，在時間上也差了5倍。
而在更早之前的2018年，美國麻省理工學院等離子體科學與核聚變中心，開始設計建造比ITER更先進的聚變反應堆SPARC，意思是最快、最小、民營、實惠、既緊凑又強力的熱核聚變裝置，比ITER反應堆體積縮小數十倍、成本大幅降低。但這一目標能否實現，還有待觀察。
現在，中國研究人員實現了1.2億度101秒等離子體運行，把2020年EAST裝置物理實驗獲得的1億度20秒的世界紀錄提高了5倍，說明中國在EAST裝置綜合研究能力上又有了重大突破，也向獲得核聚變能源又邁出了重要一步。
未來如果實現“人造太陽”產能和供能，對於整個人類世界將是比工業革命更能推動社會進步的又一次科技革命。
來源：新京報 作者：張田勘
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