中國“人造太陽”持續(xù)1056秒，彭先覺院士：2028年實現(xiàn)核聚變發(fā)電

太陽至今已經(jīng)燃燒了四十多億年的時間，地球僅靠其億分之一的能量就孕育了世間萬物，而它之所以能夠源源不斷的向外界釋放巨大的能量，得益于內(nèi)部一直進行的核聚變反應。

假如人類能夠取得這樣的能源途徑，豈不是可以從根本上解決能源危機的問題了嗎？

事實上科學家很早就在著手研究核能，從威力巨大的氫彈，到現(xiàn)在遍布全球的核能發(fā)電站，前者釋放的巨大能量已經(jīng)讓眾人驚嘆，后者則是當前一眾大國追捧的新發(fā)電模式。

核能發(fā)電與火力發(fā)電的性質(zhì)有些類似，都是通過燃料爐中燃料產(chǎn)生的熱能讓水變成水蒸氣，從而推動電機渦輪發(fā)電，雖然兩者過程相似，但產(chǎn)能效率以及產(chǎn)能原理卻是天差地別，火力發(fā)電通過燃燒煤炭產(chǎn)生熱能，期間會產(chǎn)生大量有污染性的廢棄氣體。

而核能發(fā)電則是通過核反應堆內(nèi)的核裂變產(chǎn)生熱能，它的產(chǎn)生效率較高，1千克鈾-235所釋放的能量與燃燒2000噸煤的能量相當，且完全不用擔心碳排放對大氣的污染問題。

核裂變看起來似乎已經(jīng)非常厲害了，但在核聚變面前，核裂變只能說還是個弟弟。

目前常用的核裂變?nèi)剂蠟殁櫾�子，裂變發(fā)電的本質(zhì)就是用熱中子轟擊鈾原子，隨后鈾原子會放出2到4個中子，這些放出來的中子再去撞擊其他鈾原子，從而產(chǎn)生鏈式反應，開始自發(fā)裂變，較重元素的核分裂出較輕的核，并釋放出能量。

如果說核裂變是把原子打散，那么核聚變就是把兩個較輕的原子合成一個較重的原子。

氫彈即是核聚變，但它屬于不可控的核聚變，我們無法具體掌控聚變時的能量，但是既然我們已經(jīng)掌握了核裂變技術(shù)，核聚變只是與核裂變過程相反而已，那么掌握可控核聚變豈不是易如反掌嗎？

其實不然

核裂變和可控核聚變的難度可謂是乘法口訣到微積分，核裂變最重要的條件是合適的壓力，目前大多數(shù)國家都有能力做到，而可控核聚變除了要求更高的壓力，還要有更高的溫度。

更高到底有多高？

上面我們說到過，太陽即是靠著可控核聚變源源不斷地產(chǎn)出能量，所以更高的溫度和壓力要和太陽內(nèi)部相當，幾乎等于創(chuàng)造一個小型的人造太陽，太陽從古至今在人們的心中像神，保持著崇高的敬畏，然而我們要創(chuàng)造一個“神”，聽起來似乎有些異想天開。

人類能從茹毛飲血發(fā)展到如今的科技社會，靠的就是無止境的探索欲與創(chuàng)造欲，古人也從來沒有想過有一天可以登陸到天上的星星，但我們現(xiàn)在做到了，所以再創(chuàng)造一個人造太陽，也并不是癡人說夢。

早在今年年初，我國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置就實現(xiàn)了1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，再一次突破了世界記錄，達到了全球領先的程度，就在九月初，我國工程院院士，新型氫彈武器的主要設計者之一彭先覺院士稱

“核聚變發(fā)電距離我們只有六年時間了”

這里的六年不是指六年后就可以有成熟的核聚變發(fā)電技術(shù)并投入商用，而是六年后建設世界上最大的脈沖驅(qū)動器，即核聚變發(fā)電站，這無疑是一次里程碑式的革新。

不過本次要建成的核聚變發(fā)電站并非100%運用核聚變發(fā)電，而是采用了核聚變與核裂變相混合的模式，即先讓核燃料進行小型的可控聚變，等待中子能量提升后，再讓它們轟擊原子開始裂變，整個過程將在名為Z-FFR的混合聚變堆進行。

與傳統(tǒng)的核裂變發(fā)電站相比，混合模式不僅提高的核能的運用率，還提高了安全性，假如混合聚變堆出現(xiàn)了失控，只要切斷聚變的高溫和高壓就能立刻終止整個反應堆，不會像核裂變那樣失控爆炸。

之所以沒有采用全部核聚變的方式，則是因為目前人類還沒有能夠100%支持核聚變發(fā)電的點火技術(shù)。

前面我們提到，核聚變需要超高溫與超高壓支持，并且要在聚變過程中持續(xù)下去，這樣就需要一個相應的點火裝置，就像發(fā)動機的火花塞一樣，能夠時刻支撐反應過程。

而當下只有激光點火和磁約束等離子體核聚變兩種點火裝置，前者通過高頻脈沖的輸出點燃核聚變?nèi)剂希�需要極高的電容支撐，但人類還沒有能力產(chǎn)出如此大的電容器，后者通過磁場對核聚變進行控制，我國取得的相應成果也在這方面，雖然一直在進步，但技術(shù)成熟直至實際運用還遙遙無期。

不過人類并非一下子就擁有了飛向太空的能力，我們也不能操之過急，要求一步登天掌握創(chuàng)造太陽的技術(shù)，只要一直在前進，離目的地就會更近一點，終有一天能夠完全掌控核聚變技術(shù)，徹底實現(xiàn)人類的能源解放。