温度比太阳还高的“人造太阳”到底是什么？为什么它的成功，就代表无限能源？

就在今年国庆节这天，位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置（BEST）主机的首个关键部件——杜瓦底座成功落位安装，精度达到毫米级，这是世界首个紧凑型可控核聚变装置。据新华社官网透露，2027年中国将实现可控核聚变发电演示，有望在2030年用可控核聚变发出的电，点亮人类第一盏灯。

如果实现，那么对整个人类文明乃至地球上所有生物而言，意义都是巨大的。因为从蓝藻开始算起，35亿年以来地球上99.999%的生物都是靠着太阳而活。这一次，地球生物终于有自己可以控制的“太阳”了。

可控核聚变的实现原理是什么？

不管是核聚变还是核裂变，它们的底层逻辑就是质量亏损转换为能量。核聚变的原材料是氢的两种同位素，氘和氚。氘的原子核内部比氢多一个中子，氚则多两个。氘可以从海水中大量提取，而氚可以通过聚变反应产生的中子与锂反应来再生，因此资源极为丰富。

在高温高压状态下，原子核获得足够动能以克服彼此间的静电斥力，然后发生碰撞和聚合。当氘核和氚核融合时，会形成一个不稳定的氦-5原子核，然后迅速分裂成一个稳定的氦-4原子核和一个高能中子。

这个反应前，物质的总质量略大于反应后的总质量，这样就产生了质量亏损。因为聚变后的终极产物就是氦和中子，几乎没有任何污染，氦气还可以用来充气球，气态氦气的价格大约几百元一立方，很贵。

一克氘氚的混合物如果完全聚变所释放出的净能量，大概相当于8000吨标准煤完全燃烧产生的热能。当然，这是理论值。按照计算，1吨海水中提炼的氘，核聚变后放出的能量相当于300升汽油。地球上的海洋蕴含着供人类文明使用几百亿年的氘，等于是无限的。

可控核聚变的确很好，可是技术太难实现了。目前实现它有三种方法，现在就教给大家，日后惹出祸来，不把为师说出来就行了。

第一种方法是引力约束。

巨大的引力压缩氢的同位素，然后再提供1亿摄氏度的高温，这样核聚变就产生了。按照地球这个小身板产生不了这么大的引力，只有太阳可以。所以，这种核聚变方式都是恒星具备的，人类没有能力实现。

第二种方法是惯性约束。

用特种塑料（聚碳酸酯）包裹住氘和氚，搓成直径1-3mm的小球，和六味地黄丸差不大。然后射出一道高能激光，如果一道激光的能量不够，就射很多束激光，合并到一起，然后照射靶丸。

高能激光照射到特种塑料上会让其直接变成等离子，速度太快，就和爆炸一样，外层的离子向外扩散时会产生对内的一个反作用力，挤压氘和氚，压力能达到万亿个大气压 ，温度能到上亿摄氏度，于是核聚变就产生了。

之后靶丸爆炸释放出大量热量，就和小型氢弹一样，用介质吸收这个爆炸能量，一秒钟爆几个这样的小靶丸就实现了可控核聚变发电。

美国很热衷于这个技术，因为它与干净氢弹有关，什么事都是军事先行。当然中国也有，“神光”系列就是。

第三种方法是磁约束。

先把氘氚加热到上亿摄氏度，让其完全电离，变成高温等离子体。它的温度太高了，地球上没有任何材料能抵挡得住，但是没有关系，造一个环，里面抽成真空，然后用强磁场把它给约束住，悬在真空中不让其乱跑。接着延长这个约束时间，创造离子之间的碰撞与核聚变条件，使其对外放出核聚变的能量，然后用热交换烧开水发电。

磁约束著名的装置是托卡马克，依据实现磁场的导线是否是超导材料。又分普通的托卡马克和超托卡马克，EAST东方超环就是超托卡马克。

前面说了，要束缚高温等离子体就要制造一个很强的磁场，一般是用导线通电的方式来创造。但是导线也是有电阻的，电流越大，电阻消耗的能量就越大，如果放任电阻不管，那造出来的不是可控核聚变发电站，而是可控核聚变吸电站，放出的电，还没有输进去的多。

该怎么办呢？用液氦创造超低温条件，然后用特殊材料来当导线，比如铌钛合金，它在液氦的环境中能实现超导特性。

世界上唯一的全超导托卡马克装置就在我国，1月份，EAST在1亿度高温下成功实现稳态高约束模运行1066秒，再次刷新世界纪录。

今年，中国核聚变消息屡次登上头条，猜测一下，肯定是有什么黑科技被搞出来了，实现了重大突破。而且，中国也是唯一个把所有可能实现核聚变装置都尝试了一遍的国家，这就是大国担当，文明之光。