十、“人造太阳”会成为人类追求的终极能源吗

大家都知道，核能的利用主要分为两种类型，即核裂变和核聚变。利用核裂变发电已经很普遍，而被称为“终极能源”的核聚变之前一直存在于科幻想象中，如今这种传说中的“完美能源”距离现实生活越来越靠近了。时下，随着全球变暖形势日益严峻，清洁低碳的可再生能源越来越受到关注，各路资本纷纷加注和大量涌入了核聚变领域，核聚变正成为投资领域炙手可热的新赛道，由此衍生的新技术、新材料开始造福于人类。

实际上，自从宇宙大爆炸那一刻起，核聚变这一自然规律就一直存在着，太阳就是这样产生热量的天体，因此人们亦把核聚变装置称为“人造太阳”。直到1954年世界上第一氢颗的爆炸，其巨大的威力震惊全球，科学家就开始设想可否通过可控核聚变产生的能量来为人类服务，并且一直孜孜不倦在进行原子核聚变的实验，但是到目前为止，可控核聚变仍然没有走出“实验室阶段”，离大规模商业化应用还有很长的路要走。

现如今，全球大约20多个国家共建造了200余座核聚变装置实验室，其中最著名的当属美、日、俄、欧共同出资兴建的国际热核聚变实验堆ITER。2022年初，全球规模最大的核聚变反应堆—欧洲联合环状反应堆（JET）的科研团队宣布取得了核聚变技术的突破性进展，该反应堆在连续5秒的时间内产生了59兆焦耳的能量，打破了该装置在1997年创下的22兆焦耳核聚变能量的纪录，同时也创造了新的世界纪录。

我国在核聚变研究上可算是后来居上。2017年7月，我国我国自主设计、自主建造的合肥全超导托卡马克核聚变实验装置在世界上首次实现5000万摄氏度持续放电101.2秒的运行，实现了从60秒到百秒量级的跨越，创造了当时核聚变的世界纪录。2018年11月，我国的“人造太阳”中心温度首次达到1亿摄氏度，并2020年4月将1亿摄氏度维持了近10秒钟，相当于太阳核心温度的近7倍，再获重大突破。2021年12月30日，我国的“人造太阳”实现了7000万℃高温下 1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。此外，我国还有在建的聚变工程实验堆 （CEFTR），预计将在2050年建设成为可控核聚变商业示范堆。

2022年12月5日，美国“国家点燃实验设施”向目标输入了2.05兆焦耳的能量，产生了3.15兆焦耳的聚变能量输出，这是人类历史上首次实现了在核聚变实验中产生的能量多于用于驱动核聚变的激光能量，意味着人类在可控核聚变发展上又向前迈进了一大步，被外界冠以“摘下清洁能源圣杯”的头衔。

保守估计，一座核聚变反应堆可以连续工作3000年之久，它既能够从根本上避免化石能源的枯竭和产生温室及有害气体的难题，也可以有效解决风光等可再生能源固有间歇性、波动性和不稳定性问题，可谓是“取之不尽、用之不竭”的理想能源，被认为是能够永久解决能源问题的“黑科技”。因此，未来一旦人类完全掌握了可控的核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源，其所带来的接近无限的清洁能源将会从根本上解决人类面临的能源问题，到那个时候，全球能源短缺危机将不复存在，无限制免费用能或许亦不在话下，因能源而产生的全球变暖等诸多问题随之得到完美解决，甚至“星际旅行”也可能会变成现实。