人造太阳能照进现实？合肥突破揭秘

在安徽合肥的科学岛上，一团炽热的“火球”在真空装置中燃烧，温度高达亿摄氏度，持续燃烧超过17分钟。这不是科幻电影的梦幻场景，而是中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）的真实写照。这一壮观景象标志着人类终极能源的征途上迈出了关键一步，勇敢地踏入了太阳的核心。

“人造太阳”并非要再造一颗恒星，而是通过模拟太阳内部的核聚变反应，将轻元素在极端高温高压下融合成更重的原子核，释放出巨大的能量。不同于当前核电站使用的核裂变，聚变反应不产生高放射性废料，而且燃料储量丰富，仅1升海水中的氘，经聚变释放的能量就相当于300升汽油的能量。若能实现可控利用，人类将拥有近乎无限的清洁能源。

EAST的核心挑战在于如何稳定约束上亿摄氏度的等离子体——一种带电的高温气体。等离子体与容器壁的接触将导致温度瞬间下降，反应失败。为了解决这个问题，科学家们巧妙地使用“磁场”作为容器。托卡马克装置就像一个环形“磁笼”，通过外部线圈产生强大磁场，迫使带电粒子沿着磁力线前进，无法逃逸。

要产生这样的强大磁场，普通线圈无法胜任，超导磁体成为关键。它在接近绝对零度的极低温下，电阻消失，可承载巨大电流而不发热。EAST装置的超导线圈能在不耗能的情况下持续产生高达数特斯拉的磁场，强度是地球磁场的7万倍。这张无形的磁网牢牢锁住内部比太阳核心还热6倍的等离子体。

这个过程的技术挑战如同“冰火两重天”。一边是极低的超导磁体温度，一边是高热的等离子体温度，温差超过一亿度。任何微小的材料变形、焊接瑕疵或磁场波动都可能导致等离子体失稳、磁体失超甚至装置停机。EAST团队历经近19年、超过15万次的放电实验，逐步掌握了等离子体长时间稳态运行的调控技术，成功实现了持续约束1066秒的伟大成就。

中国并未止步于基础研究。为加速聚变工程化进程，我们建设了聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT），就像一本“工程指导手册”，对各种核心部件进行独立测试与优化。而紧凑型聚变能实验装置（BEST）更进一步，计划于2027年建成，目标是在2030年前实现“聚变点灯”——用聚变能点亮电灯。这将是人类首次在地球上实现净能量增益的聚变发电演示，标志着人类距离商业化的聚变能源又近了一步。

在国际上，美国、英国、日本等国也设定了实现聚变并网的目标在2030–2040年间。但中国因坚持自主研发与企业参与的“双轮驱动”模式，进度领先。BEST由聚变新能（安徽）有限公司牵头建设，已启动数亿元级的关键部件采购，标志着聚变从“科研主导”正式迈向“工程主导”的新阶段。

一旦聚变能源实现商业化应用，其影响将是革命性的。对中国而言，它将使我们彻底摆脱对化石能源的依赖，为实现“双碳”目标提供终极解决方案。聚变电站可作为稳定基荷电源，支撑高比例可再生能源的电网系统。它将催生万亿级的新兴产业，围绕高温超导、真空技术、智能控制等产业链蓬勃发展。

在全球层面，能源格局或将重塑。传统油气大国的地位可能受到挑战，而掌握聚变技术的国家将主导未来的能源话语权。更重要的是，聚变能源的可部署性使得偏远地区、海岛甚至太空都能受益，为全球能源公平和深空提供可能。中国已经发布了全球首个聚变堆热氦检漏国际标准，并联合多国科学家签署《合肥聚变宣言》，呼吁打破技术壁垒，推动全球协同创新。

尽管仍存在诸多挑战，如氚燃料自持、材料抗辐照、工程集成等问题需要攻克，但聚变能源的曙光已经显现。中国正以清晰的“三步走”路线图推动“人造太阳”从实验室走向电网：从EAST的科学突破，到CRAFT的工程验证，再到BEST的发电演示。这不仅是一种坚守，更是一种信念：人类终将驯服恒星之力人类对未来可持续发展充满信心地前行在希望的曙光之中 。我们相信科学家们已经迈出的一步一步必将引领我们走向更加辉煌的未来我们将共同见证这一历史性的时刻共同见证人类驯服恒星之力点亮未来的壮丽景象！