中國的「人造太陽」創世界紀錄！三大意義讓你熱血沸騰

這一次，「東方超環」將5000萬度的等離子體約束住101秒，意味著人類離實現受控核聚變又近了一步。未來，人類會不會超越太陽系，進化成為一個星際智慧種族？

「東方超環」

7月4日，中科院等離子體物理研究所宣布一個重磅消息：的超導托卡馬克實驗裝置EAST在全球首次實現了上百秒的穩態高約束運行模式，為人類開發利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術基礎。

聽起來是不是太專業？其實，這個位於合肥的超導托卡馬克聚變實驗裝置（EAST），又稱「東方超環」。這個名字十分形象地把裝置的結構以及原理描述了出來。如果剝開這個高11米、直徑8米、重400噸形似巨型鍋爐的外殼，我們會發現：裡面有一個只在科幻電影里能看到的、由類似太空合金打造的內部呈高真空的圓環。由於核聚變的反應原理與太陽類似，「東方超環」還有個更通俗點的名字，叫做「人造太陽」。

「東方超環」的工作原理是：一旦啟動，這個空腔裡面將被注入溫度高達5000萬度的高溫等離子體。這些高溫等離子體一邊在圍繞這個圓環的外部磁場的約束下進行高速旋轉，一邊彼此間相互劇烈地碰撞。由於彼此碰撞太過劇烈，打破了原子核之間的靜電斥力，原子核就發生了聚合，釋放出巨大的能量。這種巨大能量以熱能的方式釋放出來，人們就可以利用其推動汽輪機運轉進而發電。這就是人類一直夢寐以求的「受控核聚變發電」。

但是目前，核聚變發電還只是科幻，其原因在於：人類無法將高溫等離子體在圓環當中約束足夠長的時間。

首先，等離子體具有極高的溫度，少則5000萬度多則一億度。任何材料做成的鍋爐，與如此高溫的等離子體接觸，瞬間自己也就變成等離子體了。所以，要約束住高溫等離子體，只能依靠磁場。利用等離子體的極性，使其在磁場中旋轉，不與鍋爐產生直接的接觸。而製造這種超強的磁場，本身就需要耗費大量的能源。

其次，高溫等離子體必須在磁場中被約束足夠長的時間，才能實現原子核的相互聚合。只有當原子核相互聚合之後，才能釋放能量。科學上管這個叫「聚變點火」。彷彿是一個鍋爐被外部的火種點燃，開始不停燃燒。在實現「聚變點火」之前，裝置不僅產生不了一度電的能源，而且還是一個純耗能的用電大戶。只有當「聚變點火」產生之後，裝置才能由用電大戶，搖身一變成為發電大戶。

目前，人類的各種受控核聚變裝置，都還只是「耗電大戶」，因為要實現對高溫等離子體的約束十分困難。而這一次，「東方超環」將5000萬度的等離子體約束住看似短短的101秒，就已經創造了新的世界紀錄，意味著人類離實現受控核聚變又近了一步。

相比目前人類使用的煤炭、石油、天然氣等不可再生能源，核聚變發電有著取之不盡用之不竭的優勢。未來核聚變反應堆的材料氘、氚可以從海水中獲得。海水與石油天然氣的最大區別在於，它是一種遍及世界廣泛存在的資源，任何一個國家或者組織都無法像現如今對待石油那樣，對其貨源實施壟斷。

目前地球上的各種衝突矛盾，有很大一部分產生於石油能源的分佈不均。未來人類掌握核聚變發電技術以後，將從以石油、煤炭等一次能源供給佔主導的化石能源時代，升級進化到以核聚變為主導的核能時代。石油能源的徹底淘汰，將引起世界政治板塊的重構。現在因為石油而引發的許多看似無解的地緣政治熱點，將因為核聚變能源的到來而徹底淪為「無厘頭」。

其次，能源供給問題的解決，將反過來推動人類技術和科學上的飛躍發展。比如，以量子計算機和人工智慧為代表的先進信息技術，將取得突破性的進展。另外，宇航技術也會迅速提升。如果將核聚變反應堆小型化，裝到宇宙飛船裡面，飛船將獲得幾乎無限的航程，其飛行速度將比目前廣泛應用的化學火箭有質的提升。人類不僅能夠擺脫地心引力的束縛，成為在整個太陽系八大行星之間繁衍生息的物種，甚至有可能超越太陽系，進化成為一個星際智慧種族。

第三，就目前而言，人類面臨的能源危機和環境問題，都是由於化石能源的無節制濫用造成的。核聚變發電的實現，在實現世界地緣政治版圖的重新洗牌、推動人類文明飛躍發展之前，首先就會使我們的生存環境「天更藍、草更綠、水更清」。

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