人類能源永續歷史性一步

    劉慈欣科幻巨作《三體》，描繪了未來世界的模樣——地下建起龐大的城市群，城市穹頂直接傳來萬米之上的天空圖像；汽車在空中飛行不用加油，用於充電的電磁感應充斥着整座城市；化石燃料的停用，讓地表環境恢復到工業革命之前的美好景象……這一切的實現，都源自一項黑科技——可控核聚變。

    本月二十日，被譽為“中國人造太陽”的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），實現上億攝氏度一千○六十六秒穩態長脈衝高約束模等離子體運行，創造了新的世界紀錄。一千○六十六秒，不到十八分鐘，卻是人類實現能源永續的歷史性一步。

    關於核聚變，我們都知道原子彈和氫彈。原子彈利用的是核裂變技術；氫彈採用的則是核聚變技術，氫彈的威力比原子彈大得多。核裂變是一個大質量的原子核分裂成兩個較小的原子核；核聚變是小質量的兩個原子核合成一個較大的原子核，在核裂變和核聚變過程中都會釋放出巨大能量，後者釋放的能量更大。

    核裂變雖能產生巨大能量，但核燃料蘊藏有限，不僅產生強大的輻射，傷害人體，而且貽害千年的廢料也很難處理；核聚變的原料可直接取自海水，來源幾乎取之不盡，而且沒有污染。僅海水轉化為的核聚變能源，就可以讓人類按照現在的生活方式使用廿六萬年，近乎是一種無限清潔能源。

    雖然核聚變能源前景美好，但要把原子核強行扭在一起發生鏈式反應，非常不容易，需要極大的壓力。太陽核心的核聚變就是在一千五百萬攝氏度高溫、二千五百億至三千億個大氣壓下進行的。這種壓力在地球上無法實現，只能通過高溫來彌補。

    據測算，在地球上實現可控核聚變至少要一億攝氏度以上的溫度。這樣就出現了幾個難以克服的困難——如何才能達到這麼高的溫度？如此高溫的等離子體用甚麼容器來裝？又如何收集利用這種能量？

    科研人員發現，用強磁場可以把高溫等離子體束縛在一定的空間範圍內，這就是磁約束。ＥＡＳＴ就是通過通電線圈產生強磁場，進而把高溫等離子體約束在一個真空圓環內的聚變裝置。

    “一個聚變裝置至少要達到數千秒量級的高效率穩定運行，才能實現等離子體的自循環，未來的聚變電站源源不斷發電才有可能。”中國科學院等離子體物理研究所所長宋雲濤說，實現“一億度一千秒高約束模”意義重大，將聚變能源的研發進程往前推進了一大步。

    在EAST所在的合肥市，下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設計，未來將瞄準建設世界首個聚變示範電站。許多國際權威人士預測，中國可控核聚變技術很可能會超越西方科技強國，點燃全球商業聚變運用的“第一盞燈”。未來，人類還可借助核聚變技術飛出太陽系。