「人造太陽」指的其實是核聚變反應裝置，核聚變是由質(zhì)量較小的原子，如氫的同位素氘、氚，在極高溫下使兩個原子核相互碰撞聚合，生成新的質(zhì)量更重的原子核，通常是氦的同位素。反應過程中產(chǎn)生的巨大能量，與太陽等恒星內(nèi)部發(fā)生的反應相同，因此核聚變反應裝置被稱為「人造太陽」。

　　目前對于核能的利用，幾乎都是核裂變的方式，要想穩(wěn)定高效地使用核能，核聚變更值得嘗試。不久前，由比爾蓋茨、 Google 和許多私募股權(quán)公司等投資的核聚變研究公司 Commonwealth Fusion Systems(CFS)，已經(jīng)開始著手建設(shè)約 47 英畝的聚變反應堆。

　　雖然目前對于這個聚變反應堆的裝置設(shè)計以及具體方案沒有太多的詳細信息，但這表明，人們向成功利用核聚變又邁進了一步。

　　其實，人類歷史的發(fā)展總離不開能源利用方式的變化，在過去的幾個世紀里，我們從地殼中獲得的化石燃料，產(chǎn)生了電，有了之后這迅速發(fā)展的一切。

　　但是，化石燃料等非可再生能源給我們帶來無數(shù)便利的同時，也帶來了滾滾濃煙和許多環(huán)境問題，就連它們的不可再生帶來的能源短缺，也成了問題。要想解決這些問題，讓人類能夠繼續(xù)在地球這顆藍色星球上更好地繁衍生息，尋找新能源迫在眉睫。

　　太陽能，以及風能、水能、生物能等這些可再生的清潔能源，污染程度小，且本身可以再生，但又會受到自然條件的限制，因此此類能源的利用率還有待提高。

　　比起這些能源，不少人更青睞的是核能：利用核能發(fā)電時的污染小，而且能量密度高，利用效率也更高。目前已經(jīng)有不少國家擁有核電站，但幾乎都是利用核裂變反應堆的鏈式反應產(chǎn)生能量。反應堆中的放射性物質(zhì)與反應過程中產(chǎn)生的過多廢熱以及由此造成的熱污染該如何處理，至今發(fā)生的幾起核電站事故足以說明這也是不可忽視的問題。

　　于是，在探索新能源的路上，人們把希望的目光投向了利用效果更好的核聚變。首先，與核裂變相比，它同樣能在反應過程中釋放巨大的能量，并且核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變的數(shù)倍之多。其次，核聚變產(chǎn)生的廢料，與核裂變產(chǎn)生的廢料及污染相比，要更好處理。另外，核聚變所需的原料(通常是氫的同位素氘、氚)在海水中的含量較豐富，且可以通過加工鋰基材料來獲取原料。

　　核聚變的利用效果雖好，但想完成可控核聚變，需要達到幾個難度極高的條件：反應堆的核心溫度要達到至少 1.5 億度;參與反應的等離子體要有足夠的密度;聚變反應要維持足夠長的時間。從二十世紀五十年代開始，科學家們就開始研究能夠?qū)崿F(xiàn)這些條件的反應裝置。

　　目前可行性較大的可控核聚變反應裝置是超導托卡馬克，這是一種利用磁約束來實現(xiàn)受控核聚變的環(huán)性容器，比如國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)，正是采用這種裝置，已于 2020 年正式進入最后的安裝階段。比爾蓋茨、 Google 等投資的 CFS 公司研究的 SPARC 裝置也是基于托卡馬克進行設(shè)計的。

　　除此之外，我國在核聚變領(lǐng)域的成就也不可小覷。位于中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院內(nèi)，有 “東方超環(huán)” 之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(簡稱 EAST)，在 2021 年 5 月 28 日，創(chuàng)造新的世界紀錄，實現(xiàn)可重復的 1.2 億攝氏度 101 秒和 1.6 億攝氏度 20 秒等離子體運行。

　　人們對核聚變的設(shè)想雖好，但困難依舊重重，目前全世界不少科學家都在為之努力，如果能夠成功實現(xiàn)，從某種程度上來說，人類就有了取之不盡用之不竭的資源，到那個時候，《三體》中所描述的「技術(shù)大爆炸」，人們的探索向宇宙深處進發(fā)，或許就不再是幻想。
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