2月16日，央视春晚合肥分会场，一座“夸父”雕像的生动演绎，瞬间将公众视线引向了被称为“人造太阳”的可控核聚变能源梦想。

近一年多来，一束束在超高温下燃烧的等离子体火焰，不断在刷新着人类掌控“太阳之力”的持续纪录——

2月2日，中国商业核聚变公司能量奇点建造的“洪荒70”高温超导托卡马克装置，成功实现1337秒稳态等离子体运行；2025年4月7日，美国“国家点火装置”NIF在其第八次点火实验中，实现激光聚变“输出能量大于输入能量4倍”的突破；2025年1月，被称为“东方超环”的我国全超导托卡马克实验装置EAST，实现1亿摄氏度、1066秒稳态等离子体运行……

全球范围内，正在运行、建设或规划的可控核聚变装置已超过160座。关乎人类能源未来的“人造太阳”，正在加速照进现实。

到底啥是可控核聚变

可控核聚变俗称“人造太阳”，其原理简单而迷人：模仿太阳，将氢原子核在极高温度下碰撞融合，释放出巨大的能量。

氢弹也是核聚变的产物，但它的能量是瞬间爆炸的，无法被掌控。

所谓可控核聚变，就是为了给核聚变装一个“刹车系统”，让能量平稳输出，变成日常生活中能用的电。

“人造太阳”所用的燃料，是氢的同位素氘（dāo）和氚（chuān）。它们聚变产生能量时，干净无污染，妥妥的“清洁能源天花板”。

不过，在地球上复刻太阳并不容易。核心难点在于如何长时间、稳定地约束住温度高达上亿度的等离子体。

简单说，就是要把燃料“烧”到极致高温，再牢牢“困住”，让原子核有足够时间碰撞融合。

凭什么说它是“终极能源”

可控核聚变从一出现，就被人类看作未来能源的最终答案。原因很简单：它几乎集齐了完美能源的所有优点。

首先，能量密度极高。1克核聚变燃料释放的能量，足够一个普通人用60年。

其次，燃料几乎取之不尽。氘可以直接从海水中提取，全球海水里的氘，够人类用几百万年；氚虽然自然界没有，但可以用地球上遍地都是的锂元素转化而来，完全不用担心“燃料告急”。

再者，安全又环保。核聚变不会产生核裂变那样的高放射性核废料，产物主要是无毒无放射性的氦气。更重要的是，核聚变只要稍微偏离条件，就会自动停止，安全系数极高。

可以说，一旦可控核聚变实现商用，人类就能彻底摆脱对化石能源的依赖。

何时飞入寻常百姓家

放眼全球，“人造太阳”的进度不断提速——

美国已经实现激光聚变能量“产出大于投入”，一些民营企业开始建商用聚变电厂；法国的国际热核聚变实验堆项目，为2028年的初始实验做好了准备；英国、日本等国也制定计划，力争2040年前实现聚变发电。

我国的目标更清晰，也更有魄力。

中国聚变能源有限公司明确2035年建成我国首个工程实验堆，2045年左右建成我国首个商用示范堆；正在建设的紧凑型聚变装置BEST，力争2030年实现全球首次聚变发电演示。

科学界主流观点认为，21世纪中叶，人类有望实现可控核聚变商用发电。

正如中国工程院院士万元熙在央视春晚合肥分会场笃定：“核聚变的‘太阳’，必将点亮万家灯火。”

文章转自：科普中国

编辑：科普影视部