“地球上的能源总会有被用完的一天”相信很多人都听过这样的一句话，这也是现在被全世界所倡导的“低碳生活”的主要原因之一。

人类科技不断地在发展进步，但同时我们消耗能源的速度也在不断加快。更需要值得注意的就是，这些被无休止消耗掉的能源当中，还包括了很大一部分的像煤、石油等不可再生能源，大家都知道，这些不可再生能源就是用一点，少一点。那如何解决日后能源缺乏的问题，成了一个摆在全世界面前的难题。

煤层

在这种未雨绸缪的意识之下，全世界的科学家，都在积极寻求一种新的清洁能源，来保证未来不会出现能源匮乏的问题。像现在被我们使用的太阳能，就被广泛运用到生活当中来。而今天我们介绍的也是一种新能源工程。那就是在1985年提出，并且在1988年正式开展的“ITER”计划！

“ITER”计划‍

“ITER”计划也被叫做“国际热核聚变实验堆”和“人造”太阳计划，研究进程花费了十年。2006年5月，中国ITER（国际热核聚变实验堆计划）谈判联合小组代表我国政府与欧盟、日本、韩国、印度、俄罗斯以及美国等国家共同签订了ITER计划协定。这是一项目目前囊括了30多个，人口数量多和拥有核科技的国家在内。

“ITER”计划合作签署现场

2018年11月12日，中国科学院等离子体所发布的消息表明，我们国家在“太阳”项目上取得了空前的成功，不管是热功率还是等离子体储存能都已经打破了世界纪录，最主要的是，等离子体的中心温度，已经达到了1亿度！这样的进度，已经领先于世界前列，足以让“人造”太阳产生的“核聚能源” 的使用提前好几年。

在建的“ITER”计划

“ITER”的实施结果对人类能否快速的使用核聚变来解决人类的能源问题起到决定性因素。它的出现，不仅是对全球现有科学技术的一个挑战，更是为了人类未来的生存，所必须要攻克的难题。

人造太阳‍

千万不要说“人造”太阳就是人类研究并且创造的第二个太阳，这完全是无稽之谈。“人造”太阳其实只是一个核聚变反应堆。这是在1932年由澳洲科学家马克.欧立峰（MarkOliphant）所发现的。其原理也就是模仿太阳所产生的能量的方式，来创造新能源。 这种能源与不可再生能源和清洁能源不同，核聚能源具有资源源源不断，无污染物质，以及无辐射等好处，这也将是人类未来能源的主导。

核聚变原理

“核聚变”又称核融合、融合反应等。“核”主要指的是“氘”，这也是一种和“原子弹”爆炸（核裂变）刚好相反的一种核反应形式。

在一定条件下，核外电子摆脱原子核束缚，让两个原子核互相吸引而碰撞到一起，发生聚合作用，生成重原子核。

轻原子核结合成重原子核的同时，可以释放出巨大的能量，在瞬间产生热能。如果这些能量能被我们控制，无疑，那我们将会有着取之不尽用之不竭的新能源。

“核聚变”所需要的原材料“氘气”，在地球上其实有很多，每一万个氢原子当中就会有一个是氘原子，而每升海水当中的“氘聚变”其放出的能量相当于300升汽油的燃烧，最重要的就是，它还不会产生大量的核废料。因此，核聚变也被看成是宇宙的能源。这样可以理解，核聚变对未来能源的重要性了吧。

氘氚聚变

网上有人说“核聚变”将会成为人类的终极能源。确实，随着人类社会的不断进步，我们对能源的需求越来越大，传统的化石能源已经无法满足人类的需求了。可控核聚变，那就是能解决人类未来能源危机的终极手段。而“人造”太阳是打开人类未来能源的一把钥匙。

在“哈萨克斯坦阿斯塔纳世博会”上，中国馆的主题就是“未来能源，绿色丝路”，而摆放在边上的“人造”太阳就是整个世博会的焦点。

托卡马克装置‍

“人造”太阳是怎么和“大磁铁”产生关系的呢？首先在了解这个过程之前，我们要先正确地认识“人造”太阳，之前有说过它其实就是一个巨大的核聚变反应堆，既然是核聚变那就离不开原子层。

“人造太阳”内部结构图

其实核聚变就是“在一定条件下，（比如高温和高压）发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，并且会伴随着巨大的能量释放。”就比如我们国家所自主研发的氢弹，它就是根据核聚变反应所制成的，不过氢弹是一种不可被控制的能量释放。而我们提到的“人造”太阳就是把这种不可控制的变成可控制的能量。

而这样一个具有高温，且极度危险的东西，我们都知道没有任何的材料能抗得住它上亿度高温的灼热。可是科学家们是通过什么方式把它隔绝掉的呢?——磁场。

带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力，那么在恒定磁场当中洛伦兹力会使运动的带电粒子做圆周运动，而且通过变化磁场能够产生封闭电场。于是就采用磁场所产生的力，也叫作“约束力”。这也就是“人造”太阳当中的“托卡马克装置”。也就是包裹整个反应堆的环形容器。

托卡马克装置

“托卡马克”装置是1950年，被苏联的阿齐莫维奇等人发现原理并且成功创造出来的。这是一种环形容器装置，重量可达400吨。它是通过约束电磁波驱赶，来创造出发生核聚变反应的场所，最终目的就是为了达到人类对聚变反应的控制。

后来这种装置被运用到核聚变实验中，取得了很大的成果。科学家通过实验发现，利用这种装置，只要有足够强大的磁场，那我们就能无限地注入能量，这些粒子受到磁场的影响，根本没有办法和装置的内壁接触，从而导致热传递无效。

磁场不可视却无处不在

即使是有些“不听话”的高温等离子体在这样的约束力下逃逸碰到了装置器壁上，也有其他的办法。目前“人造”太阳使用的材料是自主研发的钨铜合金材料，而它的热负荷能力提升到每平方米20兆瓦，能产生的电流是20兆安培。

还有这样的问题，如果在“人造”太阳运行过程中，磁场的约束力突然失效了会发生什么？其实也不会发生失控爆炸这样的后果。因为当磁场失效过后，离子迅速扩散，温度会快速冷却，聚变反应会立马停止。

与裂变反应堆不同，“人造”太阳当中，只有极少的核燃料，需要自然反应堆不断添加，才能保持正常运作。而一旦反应堆失控，造成的并不是剧烈反应造成爆炸，而是会立马停止反应，并且中断循环。

核反应堆装置图

不过它还有着一个非常严重的缺点，它的变压器目前还不能驱赶商业聚变反应堆所产生的电流。因为这样散发的等离子电流不是很稳定。而一旦出现意外，结果就是会中断整个反应过程，并且产生巨大的磁力……这样的后果是难以预测的。

产生多大的磁力‍？

在经过国内外科学家10余年的科研，最终“人造”太阳项目在法国完成组装。也就是负责包裹整个反应容器，这个世界上最大的磁铁。经过测量这个环形容器能产生的磁力是13特斯拉。可能很多人对这个单位没有概念，1特斯拉=10000高斯，要知道，我们地球的磁场仅仅才0.3高斯。也就是说，这个装置产生的磁力是地球磁场的43倍！

地球磁场

航空母舰，大家都了解吧，相当于一个移动的大型军事基地，是被公认的“海上霸主”。美国即将服役的“福特号”航母，是人类目前为止，所建造的世界上最大的航母，而它的满载排水量已经能达到了惊人的11.2万吨！就这样的庞然大物，在“托卡马克”面前，都将会被轻而易举地吸走。

福特号航母

中国核聚变实验其实在很早之前就开始有这方面的课题出现了，自从我们通过某些手段得到了苏联时期所发明的超导体“托卡马克”装置过后，就已经对核聚变开始研究和探索了。之后在加入了“ITER”计划过后，更是一度达到世界领先水平。2017年夏季，我们已经实现了超环稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，一举创造了世界的新纪录。

中国已经开始建造“中国环流器二号M”了，而它的等离子体电流能力已经提高到2.5兆安培以上。等离子体温度已能达到2亿度。试想一下，这样的一个不能想象的温度，所需要的磁力又会是多少呢？

“中国环流器二号M”

结语‍‍

可控核聚变也就是“人造”太阳的出现，彻底燃起了全世界对未来新能源的渴望。简单来说，只要掌握了核聚变技术，现有的环境问题和生态问题，都会得到一个很好的解决。

现在越来越多的科研人员开始关注到这个项目，国家也一直在培养这方面的人才。虽然我们在实现可控核聚变这条路上还需要走很长一段路。但是现在，我们已经踏出人类的第一步，我相信，我们会在不久的将来彻底解决整个人类的能源问题。

可控核聚变将带领人类步入新的台阶

科学技术领域一直都是我们国家最重视的一个方向。一个国家的实力体现，并不仅仅只是依靠经济实力和军事实力来彰显的，而科学技术领域它代表着我们人类生活的现在和未来！而一个文明的发达，更是取决于能源和科技。能源又是科技发展的前提……

所以，未来就很有可能决定在掌握能源的人手里。而文明，就会被掌握能源的人所主导。