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经济的发展，让各国开始关注核能的作用。目前，我们利用核能都采用核裂变所释放的能量，事实上核聚变相较于裂变能够释放更大能量，因此成为了各国研究重点，包括美国、日本等核能大国等此前已经耗费数十年的时间，试图攻克核聚变的难题。

(资料图片)

如今，中国也有核聚变最新进展，而且一出手就是大招。这究竟是怎么回事呢？

核聚变与核裂变的应用

核能，可以说是人类资源利用史上的一个重要的节点，但是直到如今对核能的利用都停留在核裂变释放能量的阶段。和其他能源相比，核能是一种清洁能源。但是，核裂变反应之后所产生大量的放射性物质，却成为了很多国家头疼不已的问题。

不仅如此，核裂变在核反应中的资源利用效率较低，未来想要核能进一步的利用，核聚变成为主流的发展方向。

核聚变能否实现呢？答案是肯定可以的。在我们身边，每时每刻都在发生了核聚变反应。例如我们所熟悉的恒星——太阳，他内部就在源源不断的进行核聚变反应。

不断的挤压，使得核能不断对外释放，形成高能粒子、电磁波等能量形式，也给地球送来了光和热。不仅如此，我们人类所研究的核弹，所采用的也是核聚变反应。只不过，他属于一种不可控的核聚变反应。想要对核能进行有效的利用，这样爆炸式能量释放显然不可行。

因此，可控核聚变成为各国研究的重点，这点在数十年前，各个拥有核实力的国家，形成了共识。但是，研究始终没有取得实质性的成果。

直到2022年底，美国的加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室终于传来了好消息。他们宣布自己在核聚变实验方面取得了重大突破，核聚变反应堆中实现净能量的增益，即产生新的能源量大于所消耗的旧有能源量。这一重大发现，让人们兴奋不已，不少人坚信我们利用核聚变的时代即将来临。

当然，和裂变相比，聚变有着其不可比拟的功用。聚变能量损益小于能量释放，因此更加清洁和环保，成为未来核能利用的主流和方向。当然，核聚变研究取得了一定的成果，但是核聚变距离商业应用仍有很长一段距离。

毕竟截至目前为止可控核聚变技术，仍然停留在实验室阶段。尽管我们看到了不少成绩，但是这样的聚变在极短的时间发生，时间可以精确到秒乃至毫秒级别。如果能够达到分级别的，都属于重大突破。因此，说是可控，但是距离想要商业性可控仍然有很长的路要走。

核能目前主要是为了供电使用，短时间内想要应用，几乎是不可能的一件事。保守估计，想要核聚变在日常供电中出现并应用，至少需要到2050年后才能实现。这意味着，我们将在二十几年后，才能使用到由核聚变所产生的能量。

根据现有资料和各国反馈来看，之所以难以实现核聚变的广泛应用，主要原因在于核聚变装置材料十分难得。首先，我们进行核聚变需要在一定容器内进行。用什么耐高温的材料来打造容器，成为了摆在科学家面前的一大难题。这里的耐高温可不是区区几百几千的温度，而是直接上百万摄氏度级别。而如果想要实现稳定核聚变，温度需要达到一亿摄氏度。

一亿度高温，是很多人无法想象温度，宇宙中大部分的物质在这样的温度下，都化为等离子态。高温容器内，不仅耐高温同时还需要承担一定的压力。因此，核聚变不仅技术有一定的挑战，如何寻找一个稳定的容器才是实现核聚变的更加关键的因素。

美国和日本两国核聚变的研究

对于核聚变的认识可以追溯到上个世纪50年代末，彼时随着各国开始对核武器研究的深入，人们开始着手核聚变研究，并在日内瓦召开了一次会议。

在这次会议上，各国各抒己见，其中美国和日本的积极性可谓是其中的佼佼者。而中国在两国面前，这只能算是后来者。

早在二战末期，包含美国、日本等多个国家在内已经开始着手研究核聚变，并且部分国家成功的建设出的托卡马克装置。该装置是核聚变是关键装置之一，不少人猜测有了这个装置，核聚变的研究很快取得成果。然而到如今，可控核聚变的研究仍然很缓慢。

除托卡马克装置，还有可以激光惯性可以完成可控核聚变，两种核聚变方式，美国在两者上都卓有成就。尽管美国已经在这一方面已经做到世界领先，但是其所取得成绩依然寥寥无几。

2019年，美国宣布实现了等离子线性实验，但是这距离可控核聚变的技术仍然有很大的差距。按照目前的研究进展，想要让核聚变技术步入正轨，至少需要20-30年。

美国和日本是当下两大核能研究国家之一，美国成绩如此。那么同时核能研究大国日本，又取得怎样的成绩？

日本和美国研究不同，和美国双管齐下相比，日本则关注托卡马克装置的升级和改造。在完成装置完成之后，1985年日本在马克装置基础上打造了JT-60并运行。

然而，和美国一样，日本在核聚变的研究之中，也同样出现了停滞不前的情况，而且一停就二十年。为了打破研究僵局，在2013年对装置JT-60进行重新组装，并在19年正式运营。

从美国还是日本来看，核聚变反应研究进展都较为缓慢，效率并不太高，最展现的效果也并不令人满意。根据前文来说，我国是核聚变反应研究较晚，但是我国后来居上，取得了不少令人惊叹的成绩。

中国领跑核聚变的研究

研究核聚变已经不少核能大国的共识，而中国算是其中比较后来者。在1958年日内瓦所召开的大会的同年，中国就已经开始核聚变的研究。但是我国刚刚建国不久，科技不算发达，在资金财政方面也非常紧张，因此只能建设小型装置来进行核聚变实验。

1969年，我国建设了一台角向箍缩装置，五年后我国成功建设完成了托卡马克装置，尽管这样的发展速度足以让世界惊叹。但是这仍然改变不了中国在这一领域起步晚的事实，毕竟此事美日两国的托卡马克装置已经问世了16年。

当然，自决定研究之日起，中国对于核聚变的研究高度重视。上世纪70年代，为更好的探究核聚变原理以及如何实现可控等难题，我国特别成立了研究所专项突破这一难题。有着专业的人员，专项资金的注入，该机构承担了我国此后三十余年的核聚变的研究工作。

但是，和美国和日本一样的是，前期发展速度较快的中国，却沉寂了数年，在2010年才终于有所进展。但是这一进展，不鸣则已，一鸣惊人，“人造太阳”的问世，属于核聚变的重大突破，这让多个国家不得不佩服中国人的速度。

说到“人造太阳”，又名东方超环，在这里我们就不得不提到一个磁约束的概念。我们都知道太阳内部之所以源源不断发生核聚变，这是由于太阳庞大的质量，产生引力使得原子挤压进而造成了核聚变反应。这样的引力恐怕只有放在太空里头才能实现，否则耗尽整个地球都别妄图实现这样的核聚变。

因此，增加质量提高引力的方法可行难度大，于是人们找到了作为“平替”的强大磁场。将核反应的重要原料氘和氚变成等在高压高温中形成了离子体，一般来说，当温度上升到1亿摄氏度以上时候，氘和氚内部发生变化，达到了和激光轰击一样的效果，进而产生聚变效应。

以上就是中国“人造太阳“的运行原理，通过这样方式，我们达成了多项世界成绩，如1.2亿摄氏度下，该装置可以运行101秒，而这些成功了领先诸多在核领域的发达国家。

达成这样的喜人成绩并不是一朝一夕，一蹴而就的，其背后是中国的科研工作夜以继日奋战的结果。中国自着手核聚变研究以来，特别是72年设立专项研究所后，始终一心一意致力于核聚变的突破。

在这个过程中，我们同很多发达国家一样，也遇到过重重的苦难，但是我们始终没有放弃和改变过初衷。正是这样的决心和毅力，让中国在落后它国十几年的情形下，依然可以奋起直追，达成如今的成就。

2021年5月，我国对“人造太阳”装置再次升级，升级之后的装置整体相较于过往性能有了直线提升，未来相信在该装置的助力下，我们将会取得更大的成就。

中国是世界上人口大国，也是诸多能源消费大国之一。相较于其他国家而言，中国在能源方面的研究和开发，更多迫切。如今中国核聚变研究取得诸多成绩，离不开科学家的支持，当然，这也是我国能源问题面前最好的解决方式。我们期待，核聚变能够早已应用，让大家更清洁、安全的用上核电。

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