中国创造奇迹！“人造太阳”取得重大突破，无限能源或成现实

据央视新闻6月13日报道，我国人造太阳“中国环流三号”的可控核聚变技术取得突破，在国际上首次发现并实现了一种先进磁场结构，这一发现，提升了对核聚变的控制运行能力。

作为人类最前沿的科技，可控核聚变一直都深受各国关注，我国对于该技术同样非常重视，此次取得的科研成果，将使我国的可控核聚变研究达到一个新的高度。

可控核聚变究竟是一项什么技术，它对人类来说意味着什么？我国的可控核聚变技术发展情况如何呢？

核聚变：太阳的魔法

太阳的能量有多大？太阳每秒钟可以向外释放大约28600亿亿兆瓦的能量，以目前人类消耗能量的速度计算，可供人类使用大约65万年。

太阳释放出的能量，仅有22亿分之一到达地球，但却足以让地球成为一个生机勃勃的星球，可以说，地球上的所有能源，无论是深埋地下的石油、煤炭，还是风力、水力，追根溯源，全部都是来自太阳。

化石燃料是远古动植物形成的，它们的能量最终是通过食物链最底端，植物的光合作用获取的，风是由于太阳使大气的温度产生变化而形成的，水力能源是由于太阳照射产生蒸发作用，使水的分布高低不等，从而产生势能而形成的。

地球上的能量在不停转化形式，但最初的起点，都来自太阳，包括整个太阳系都是如此，而太阳的能量，则来自于核聚变。

什么是核聚变？核聚变是指两个比较轻的原子核，在特殊条件下聚合在一起，形成一个重的原子核的过程，在这一过程中，会产生巨大的能量。

爱因斯坦在狭义相对论中提出E=mc²的方程式，能量等于物体的质量乘以光速的平方，简单说，将物体的质量转化为能量，所释放出的能量是一个天文数字。

核聚变的过程中，存在质量亏损，也就是说，聚变前的两个原子核加起来的质量，要大于新形成的那一个原子核，所以在这一过程中，物质的质量转化成了能量，并且是大到惊人的能量。

宇宙中所有恒星的能量，都来自核聚变，这种恐怖的能量是属于太阳的魔法，微观世界中的一点点改变，就可以让整个宏观世界改变，如果这种能量被人类掌握，就意味着人类将拥有无穷无尽的能源。

但是，要想产生核聚变，并不是一件容易的事，太阳是由氢、氦两种元素组成的一个巨大的等离子球，在引力的作用下，这个“球”不断向中心收缩，这就会在太阳核心产生大约相当于3000亿个大气压的压力，以及数千万摄氏度的高温，核聚变在这样的环境中才会发生。

如果是在地球上，就需要达到上亿度的高温，没有任何一种材料能够承受得住，所以人们开始研究其他能够产生核聚变的方法，目前主要由两种。

一种是磁约束聚变，通过磁场约束低密度的等离子体，可以在不用达到上亿度的温度下产生核聚变，磁约束聚变装置也被称为托卡马克装置。

另一种是激光惯性约束聚变，把氘氚燃料放置到极其微小的靶丸中，然后用强激光或粒子束照射，靶丸内部压力和温度急剧升高，最终产生核聚变，并向外释放热量，利用爆炸的惯性不断提升温度，持续产生能量。

这些方法的目的，都是希望能够人为的控制核聚变，让这种狂暴的能量变的稳定而持续，只有这样才能为人类所使用。

否则，就只能像氢弹一样，核聚变发生的时候，就是毁天灭地的景象。氢弹的原理是利用核裂变，也就是原子弹的能量产生高温高压，从而引发核聚变，再次向外释放能量。

实际上，自从人类于1919年发现核聚变之后，就开始研究如何控制住这种能量，我国从上世纪50年代开始，就已经启动这方面的研究，如今取得了什么成果呢？

我国可控核聚变技术进展如何？

1965年，我国建成了核聚变研究机构，西南物理研究所，也就是中核集团核工业西南物理研究院的前身，并于1984年在这里建成了我国第一个核聚变大科学装置，这就是中国环流一号，利用磁约束聚变原理来研究可控核聚变。

1995年，中国第一个超导托卡马克装置在合肥建成；2002年，中国建成第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置，这就是中国环流二号。

中国环流三号于2020年建成，并于2023年实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，同年，我国向世界宣布，中国环流三号向世界开放，邀请全世界的科学家来中国一起进行科研攻关。

今年是中国环流三号首次进行国际联合实验，来自全球17家知名科研院所和高校的研究人员参与了实验，正是在众多科学家的共同努力下，发现了一种特殊的磁场结构，比原来使用的磁场结构具有更加优越的性能，这无疑会使可控核聚变的技术发展迈进新的阶段。

目前，我国专门成立了中国聚变能源有限公司，将可控核聚变作为唯一研究方向，可见，我国已经下定决心，将集中各种优势资源，包括国外的资源，一定要研发出成熟的可控核聚变技术。

为什么要“死磕”可控核聚变技术呢？因为这将是人类的终极能源，虽然目前我国在能源领域已经取得了很大的成就，例如核能（核裂变）、风力发电、光伏、水力发电等等，但所有这些能源，和可控核聚变是无法相提并论的。

一旦掌握该技术，就意味着拥有了无穷无尽，永远用不完的能源，核聚变的原料是氢的同位素氘和氚，地球海洋中就有45万亿吨氘，至于氚，虽然自然界中不存在，但靠中子同锂作用可以产生，也可以很容易的得到。

同时，与核裂变不同，核聚变不会产生污染物，没有辐射，所以不会产生像切尔诺贝利核电站那样的事故。

某种程度上，核聚变技术一旦突破，将不仅仅是为我国带来利益，整个人类文明的图景，或许都会改变。

可控核聚变：改变人类文明的力量

有观点认为，世界所面临的第四次工业革命，将以若干技术突破为标志，主要体现在人工智能、生物科学（基因科学）、量子技术、新材料（石墨烯），以及可控核聚变，当这些技术集中爆发时，人类的文明将彻底改变。

这其中，可控核聚变在很大程度上就像是一个基础条件，因为无论发展什么技术，能源都是绕不开的一个因素，当人类彻底摆脱了能源的桎梏，任何技术的发展都将拥有最坚实的基础。

举个例子，科幻小说中经常说到的星际旅行，在可控核聚变出现之后，或许将成为现实。以人类目前最高水平的科技手段，要想到达火星，需要大约6到9个月的时间，我国的天问一号就花了9个多月的时间才抵达火星。

如果是利用可控核聚变技术，飞行器的速度将全面提升，到达火星的时间可能用不了一个月，而这还仅仅是初步的核聚变技术。

1964年，苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫曾提出一个观点，他认为决定一个文明实力的因素有两个，一是能源，二是科技，而科技又以能源为基础，能源越充足，科技水平也会越高，文明就越有实力。

根据这一观点，他提出了文明的三级标准，一级文明能够完全使用自己母星上的所有能源，哪怕是地震、火山都可以予以控制。

二级文明是星系文明，能够掌控整个星系的能源，对于人类来说，也就是太阳系，人类走出地球，可以完全使用太阳的能源。

三级文明是星际文明，可以在整个大星系中轻松游走，人类所处的大星系就是银河系，能够随意开发使用银河系中恒星的能量。

这一观点得到了很多科学家的认同，按照这样的标准，人类目前大概处在0.7级文明的程度，尚不能掌握母星的所有能源。

而可控核聚变技术，则会使人类对地球能源的使用达到全新的高度，以此为依托，将会全面提升科技的发展速度，使人类加速成为真正的一级文明。

这或许有些太过科幻，那么试着想象一下，如果我们的生活中，所使用的所有电力、热力都只是象征性的收取一点费用，汽车、飞机等一切工业品，都不再产生碳排放，这些工业品所使用的能源近乎免费，那会是一种什么样的情景？

纵观近半个世纪人类科技的发展速度，用科技大爆炸来形容也不为过，科技的发展在不断加速度。

中国的可控核聚变研究已经成为全球的风向标，我国计划于2050年实现可控核聚变的实际应用，到那时，人类社会的景象或许将完全改变。

参考资料：

央视新闻客户端：《国际首次！新一代人造太阳“中国环流三号”取得新成果》

湖南日报：《突破多个技术难题！新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展》

光明日报：《可控核聚变能源：人类离终极能源还有多远？》