萬物生長靠太陽

太陽發出的光讓綠色植物產出氧氣，而太陽的熱則給了大地合適的溫度，讓生命得以在這里繁衍生息，雖然太陽看上去是永恒的存在，但實際上太陽也會有燃料消耗完的一天。

因為在20世紀初，物理學界了解了原子能的秘密之后，就意識到了1.5億公里之外的太陽能量同樣來源于原子能，那么核裂變與核聚變的差距有多大呢？

形象比喻的話，一千克核材料完全裂變能讓火車繞地球赤道一周，而如果一千克核材料完全聚變的話，釋放的能量足夠讓火車開到38萬公里外的月球上，，尤其是氦3的核聚變過程完全不產生放射性，因此在掌握核裂變發電技術后，科學家們就開始研究可控核聚變發電技術，至今仍在攻關中。

目前走在可控核聚變最前列的，是我國位于合肥中科大科學島上的托卡馬克可控核聚變實驗裝置，不僅能將1億攝氏度高溫度聚變環境維持超過100秒，而且還能實現一定規模的發電效應，只不過目前釋放的能量小于輸入的能量，最好的結果也不過是輸出的能量略大于輸入的能量，因此無法實現真正的可控核聚變發電。

那么太陽是如何實現可控核聚變的呢？

其實太陽之所以能穩定將核聚變反應持續100億年，靠的是自身的質量和體積，也就是太陽核心1500萬度的超高溫和3000億個地球大氣壓的超高壓，在高溫高壓的催動下，氫元素才得以不斷聚變釋放能量。

這種由內到外的能量釋放，理論上來說是會讓太陽像氫彈一樣瞬間炸開的，而這種事之所以沒有發生，是因為太陽自身的質量帶來的引力，剛好與內部核聚變釋放的能量保持了平衡，1億度才行，壓力不夠就得溫度來湊。

當然了，上億攝氏度的高溫肯定不能用尋常辦法來約束，物理學家目前約束高溫等離子體的方法都是非接觸法，也就是磁約束或者激光約束，這兩種辦法可以避免接觸托卡馬克裝置的內壁。

我國的可控核聚變進展

自2000年起，我國自主研發的全超導托卡馬克實驗裝置開始落實，選址在合肥市科學島。2006年，HT-7全超導非圓截面托卡馬克裝置正式建成，1.2億度維持101秒和1.6億度20秒，打破了韓國之前1億度持續20秒的記錄。

2021年12月30日，利用東方超環實現了7000萬攝氏度下長脈沖高參數等離子體持續運行1056秒，在一公斤氫聚變產生的能量相當于2萬噸標準煤，氫元素又能從海水中被大量提取的情況下，可控核聚變反應堆就是當之無愧的人造太陽。

可控核聚變的未來應用

在未來的航天探索中，前往太陽系外側乃至系外行星的旅程肯定不能再以化學動力為主，因此可控核聚變為能源的飛船必將取代目前簡陋的化學動力航天器，將人類文明的宇宙航行速度從光速的萬分之一提升到光速的百分之一甚至是十分之一，也就是每秒3000公里到每秒3萬公里。

雖然現在看起來可控核聚變的路途還很遙遠，但只要不斷前進，總有一天夢想也會照進現實。