中国人造太阳燃烧1337秒，清洁能源新突破

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经历从《钢铁侠》胸口那微型反应堆, 到《流浪地球》里推动地球前行的行星发动机, “人造太阳”也就是可控核聚变, 长久以来始终是科幻作品之中人类终极能源的象征。它背负着用也用不完、取也取不尽的清洁能源梦想。现在呢, 这个梦想正带着前所未有的速度照进现实。

不太久之前, 中国凭借自身力量研发出来的, 处于全球首个位置的全高温超导托卡马克装置“洪荒70”, 成功达成了等离子体持续燃烧1337秒这样具有里程碑意义的突破。这一回不但刷新了世界纪录, 更是表明了一条全新的技术路径被成功证实: 全高温超导托卡马克。与传统技术路线相比较而言, 这条路径的装置更加紧凑, 建设以及运行成本有希望大幅度降低, 故而其商业化潜力也因此被业界广泛看好, 可称作是“下一代技术路线”的启航。

如此一来, 到底啥才是“人造太阳”呢? 简要来讲, 它乃是人类依照太阳内部核聚变的原理进行模仿, 在地球上构建的能够实现可控核聚变的装置。它的主要燃料之中有氘, 一升海水中所含有的氘, 借助聚变所释放出来的能量等同于燃烧300升汽油。并且地球上的海水差不多是无穷无尽的。尤为关键的是, 聚变的过程不会产生二氧化碳这类温室气体, 也不会如同核裂变那般产生具有长寿命的高放射性核废料。一旦取得成功, 它将会成为解决能源危机以及环境问题的最终答案。

这一天, 科幻早就做出了预言, 在刘慈欣所著的《三体》当中, 庞大的恒星级战舰由可控核聚变引擎提供动力, 进而促使人类文明朝着深空不断进发, 而阿瑟·克拉克创作的宇宙飞船, 同样早就把核聚变当作成熟的动力核心, 于电影里, 不管是托尼·斯塔克用来维持生命的方舟反应堆, 还是《流浪地球》里上万台行星发动机的关键部位, 皆闪耀着“人造太阳”那样的科幻光芒, 这些作品不但引发了公众的想象, 还在无形中勾勒出这项技术有可能塑造的未来景象。

可是, 从科幻迈向现实, 路途特别坎坷。最为突出的挑战在于, 怎样去创造并且束缚一个温度高达上亿摄氏度的“太阳”, 在这样的温度条件下, 物质会变成等离子体, 任何实打实的材料碰到就会融化。科学家所采用的办法是制作一个“无形的笼子”, 借助强大的磁场, 把炽热的等离子体悬浮起来，并限制在真空的环里面, 不让它碰到容器的内壁。这种主要的磁约束聚变装置, 便是托卡马克, 使这团“火球”在极高的参数状况下稳定、持续地燃烧, 是朝着发电应用前进的前提条件。

在这条道路之上, 全世界针对此展开协同努力, 全力进行突破攻坚。国际热核聚变实验堆（ITER）, 作为规模最为庞大的国际合作项目, 正在法国开展建设工作, 在这当中, 中国身为七方成员之一, 持续贡献着自身的智慧以及力量。与此同时, 各个国家也都在积极推进自身的相关实验。像是日本的JT-60SA, 中国的“东方超环”（EAST）以及“环流三号”（HL-3）等, 均取得了一系列的突破性进展, 不断促使等离子体约束时间得以延长, 并且提升加热温度！

我国的前行脚步稳固又明晰, 核聚变能被写进国家“十五五”规划纲要里, 它被列入未来产业重点发展的方向之中, 我国制订了确切的时间表, 目标是到2035年左右, 建成中国首个聚变工程实验堆, 到2045年左右, 建成首个聚变商用示范堆, 以此为最终达成聚变能商业应用筑牢根基。

“洪荒70”于全新赛道实现突破, 恰似于能源的“无人区”点亮一盏崭新明灯。这表明, 我们不但在追赶, 更在试着开拓更优路径。纵然前方还有诸多科学与工程难题有待破解, 然而每一次等离子体燃烧时间的延长, 每一个关键材料的突破, 皆在把科幻的远景逐步拉近。

或许在不太远的以后, 当那正宗的“人造太阳”光彩映照每一户人家时, 我们会记起, 这所有起始于对广阔星空的凝望, 起始于在实验室内对每一刻燃烧的坚持, 起始于如“洪荒70”这般一回回果敢的转变与拓展。那一日, 清洁、无尽的能源理想终将达成, 人类文明也会借此步入一个崭新的时代。

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