「人造太陽(yáng)」指的其實(shí)是核聚變反應裝置，核聚變是由質(zhì)量較小的原子，如氫的同位素氘、氚，在極高溫下使兩個(gè)原子核相互碰撞聚合，生成新的質(zhì)量更重的原子核，通常是氦的同位素。反應過(guò)程中產(chǎn)生的巨大能量，與太陽(yáng)等恒星內部發(fā)生的反應相同，因此核聚變反應裝置被稱(chēng)為「人造太陽(yáng)」。

　　目前對于核能的利用，幾乎都是核裂變的方式，要想穩定高效地使用核能，核聚變更值得嘗試。不久前，由比爾蓋茨、 Google 和許多私募股權公司等投資的核聚變研究公司 Commonwealth Fusion Systems(CFS)，已經(jīng)開(kāi)始著(zhù)手建設約 47 英畝的聚變反應堆。

　　雖然目前對于這個(gè)聚變反應堆的裝置設計以及具體方案沒(méi)有太多的詳細信息，但這表明，人們向成功利用核聚變又邁進(jìn)了一步。

　　其實(shí)，人類(lèi)歷史的發(fā)展總離不開(kāi)能源利用方式的變化，在過(guò)去的幾個(gè)世紀里，我們從地殼中獲得的化石燃料，產(chǎn)生了電，有了之后這迅速發(fā)展的一切。

　　但是，化石燃料等非可再生能源給我們帶來(lái)無(wú)數便利的同時(shí)，也帶來(lái)了滾滾濃煙和許多環(huán)境問(wèn)題，就連它們的不可再生帶來(lái)的能源短缺，也成了問(wèn)題。要想解決這些問(wèn)題，讓人類(lèi)能夠繼續在地球這顆藍色星球上更好地繁衍生息，尋找新能源迫在眉睫。

　　太陽(yáng)能，以及風(fēng)能、水能、生物能等這些可再生的清潔能源，污染程度小，且本身可以再生，但又會(huì )受到自然條件的限制，因此此類(lèi)能源的利用率還有待提高。

　　比起這些能源，不少人更青睞的是核能：利用核能發(fā)電時(shí)的污染小，而且能量密度高，利用效率也更高。目前已經(jīng)有不少?lài)覔碛泻穗娬?，但幾乎都是利用核裂變反應堆的鏈式反應產(chǎn)生能量。反應堆中的放射性物質(zhì)與反應過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)多廢熱以及由此造成的熱污染該如何處理，至今發(fā)生的幾起核電站事故足以說(shuō)明這也是不可忽視的問(wèn)題。

　　于是，在探索新能源的路上，人們把希望的目光投向了利用效果更好的核聚變。首先，與核裂變相比，它同樣能在反應過(guò)程中釋放巨大的能量，并且核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變的數倍之多。其次，核聚變產(chǎn)生的廢料，與核裂變產(chǎn)生的廢料及污染相比，要更好處理。另外，核聚變所需的原料(通常是氫的同位素氘、氚)在海水中的含量較豐富，且可以通過(guò)加工鋰基材料來(lái)獲取原料。

　　核聚變的利用效果雖好，但想完成可控核聚變，需要達到幾個(gè)難度極高的條件：反應堆的核心溫度要達到至少 1.5 億度;參與反應的等離子體要有足夠的密度;聚變反應要維持足夠長(cháng)的時(shí)間。從二十世紀五十年代開(kāi)始，科學(xué)家們就開(kāi)始研究能夠實(shí)現這些條件的反應裝置。

　　目前可行性較大的可控核聚變反應裝置是超導托卡馬克，這是一種利用磁約束來(lái)實(shí)現受控核聚變的環(huán)性容器，比如國際熱核聚變實(shí)驗堆計劃(ITER)，正是采用這種裝置，已于 2020 年正式進(jìn)入最后的安裝階段。比爾蓋茨、 Google 等投資的 CFS 公司研究的 SPARC 裝置也是基于托卡馬克進(jìn)行設計的。

　　除此之外，我國在核聚變領(lǐng)域的成就也不可小覷。位于中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院內，有 “東方超環(huán)” 之稱(chēng)的全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置(簡(jiǎn)稱(chēng) EAST)，在 2021 年 5 月 28 日，創(chuàng )造新的世界紀錄，實(shí)現可重復的 1.2 億攝氏度 101 秒和 1.6 億攝氏度 20 秒等離子體運行。

　　人們對核聚變的設想雖好，但困難依舊重重，目前全世界不少科學(xué)家都在為之努力，如果能夠成功實(shí)現，從某種程度上來(lái)說(shuō)，人類(lèi)就有了取之不盡用之不竭的資源，到那個(gè)時(shí)候，《三體》中所描述的「技術(shù)大爆炸」，人們的探索向宇宙深處進(jìn)發(fā)，或許就不再是幻想。
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