图为全超导托克马克装置

作为一种有望解决资源枯竭问题的新兴能源,对核能的研究一直都是各国的重中之重,此前,中国就在可控核聚变研究的方面取得了重大突破,这一震撼人心的消息一经传出就引起了人们的广泛讨论,有网友激动的称:一旦中国将可控核聚变技术研究成功,那么人类对能源的使用习惯将被彻底改变!

核能到底能不能取代煤炭等传统化石能源呢?答案是可以,因为相比化石能源逐渐枯竭的困境,核能完全没有这样的限制,它对原料的需求极为简单,就是在自然界中广泛存在的氢元素同位素氘和氚,而在海水里,平均每6420个氢原子中就能找到一个氘原子,因此储量极为丰富,按地球目前已发现的可控核聚变原料数量来算,甚至可以让一千个核电站使用上百亿年,更重要的是,核聚变反应理论上不会产生任何放射性污染物,可以说十分干净。

图为核电站

不过,目前人类对可控核聚变的技术研究还不太够,因为引发核聚变的前置条件是需要超高的温度,而如何产生和控制这个温度,就成了很大的难题,在之前,国际上公认的解决方法就是超导托克马克,利用磁约束控制等离子体发热实现超高温,但遗憾的是,其他国家的超导托卡马克装置都只能实现几秒钟的超高温,所以在上世纪90年代初,中国决定在全世界率先做一个全超导的托克马克。

图为东方超环内部

值得一提的是,这一消息曾引发过群嘲,以至于一些人发表了这样的疑惑:中国的托克马克真的会赶超美国等西方国家吗?幸运的是,这个问题最终在2007年的3月有了答案,因为中国的托克马克装置东方超环EAST制造成功了,并且它的三大科学目标是在未来15年内,实现1兆安电流、1000秒放电、一亿度高参数等离子体的稳定运行,为国际热核试验聚变实验堆、ITER和中国未来独立设计建造运行聚变堆奠定坚实的科学和技术基础。

图为东方超环EAST

而在最近几年,随着中国可控核聚变技术研究方面的发展,EAST的科学目标正在逐渐成为现实,2017年,东方超环首次实现了5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,实现了从百万度到千万度的量级跨越,2018年底,东方超环再一次不负众望,成功实现1亿度等离子放电,同时还使离子体储能增加至300千焦,而在这之后的2020年,东方超环更是在1亿度的超高温下,维持了近10秒,面对这些辉煌的成就,许多人都直言:中国的可控核聚变技术是现在的美国永远也无法超越的。

总而言之,为了国家的可持续发展,发展自己的可控核聚变技术,是中国必须要坚持的一条道路,因为从火把到蒸汽机再到电气,历史上每一次能源革新都推动了人类文明的进步,可以说,谁掌握了可控核聚变技术,谁就掌握了地球的未来。