在央視春晚合肥分會場的舞臺上，一座“夸父”雕像的精彩呈現(xiàn)，讓公眾的目光迅速聚焦到可控核聚變這一被譽(yù)為“人造太陽”的能源夢想之上。它如同一個閃耀的信號，預(yù)示著人類在能源探索領(lǐng)域正邁向新的征程。

近期，可控核聚變領(lǐng)域捷報(bào)頻傳。2月2日，中國商業(yè)核聚變公司能量奇點(diǎn)打造的“洪荒70”高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置，成功實(shí)現(xiàn)了長達(dá)1337秒的穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行，這一成果為人類掌控核聚變能量邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。2025年1月，我國全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置EAST也不甘示弱，實(shí)現(xiàn)了1億攝氏度、1066秒的穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行，再次刷新了紀(jì)錄。而在2025年4月7日，美國的“國家點(diǎn)火裝置”NIF在其第八次點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)中，取得了激光聚變“輸出能量大于輸入能量4倍”的重大突破。目前，全球正在運(yùn)行、建設(shè)或規(guī)劃的可控核聚變裝置數(shù)量已超過160座，這一龐大的數(shù)字彰顯著各國對這一能源領(lǐng)域的重視與投入，“人造太陽”正加速從夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

那么，究竟什么是可控核聚變呢？它還有一個廣為人知的俗稱——“人造太陽”。其原理并不復(fù)雜卻充滿魅力，就是模仿太陽的能量產(chǎn)生方式，讓氫原子核在極高的溫度下發(fā)生碰撞融合，從而釋放出巨大的能量。氫彈也是核聚變的產(chǎn)物，但它的能量釋放是瞬間且不可控的爆炸。而可控核聚變就像是給核聚變安裝了一個“精準(zhǔn)的剎車系統(tǒng)”，能夠讓能量平穩(wěn)地輸出，轉(zhuǎn)化為日常生活中可以使用的電能。

“人造太陽”所使用的燃料是氫的同位素氘和氚。當(dāng)它們發(fā)生聚變產(chǎn)生能量時(shí)，不會產(chǎn)生任何污染，是當(dāng)之無愧的“清潔能源天花板”。然而，要在地球上復(fù)刻太陽的能量產(chǎn)生過程并非易事。其核心難點(diǎn)在于如何長時(shí)間、穩(wěn)定地約束住溫度高達(dá)上億度的等離子體。簡單來說，就是要把燃料加熱到極致的高溫，然后將其牢牢“困住”，讓原子核有足夠的時(shí)間進(jìn)行碰撞融合。

可控核聚變從誕生之初，就被人類視為未來能源的終極解決方案，因?yàn)樗鼛缀跫R了完美能源的所有優(yōu)點(diǎn)。首先，它的能量密度極高。僅僅1克核聚變?nèi)剂厢尫懦龅哪芰浚妥銐蛞粋€普通人使用60年。其次，燃料資源豐富。氘可以直接從海水中提取，全球海水中的氘含量，足夠人類使用幾百萬年；氚雖然在自然界中不存在，但可以通過地球上廣泛存在的鋰元素轉(zhuǎn)化而來，完全不用擔(dān)心燃料短缺的問題。再者，它安全又環(huán)保。核聚變不會像核裂變那樣產(chǎn)生高放射性的核廢料，其產(chǎn)物主要是無毒無放射性的氦氣。而且，核聚變反應(yīng)對條件要求極為苛刻，只要稍微偏離設(shè)定的條件，反應(yīng)就會自動停止，安全系數(shù)極高。一旦可控核聚變實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，人類將徹底擺脫對化石能源的依賴。

放眼全球，“人造太陽”的研究進(jìn)度正在不斷加快。美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了激光聚變能量的“產(chǎn)出大于投入”，一些民營企業(yè)甚至已經(jīng)開始著手建設(shè)商用聚變電廠。法國的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目也在穩(wěn)步推進(jìn)，為2028年的初始實(shí)驗(yàn)做好了充分準(zhǔn)備。英國、日本等國也紛紛制定了計(jì)劃，力爭在2040年前實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電。

我國在這一領(lǐng)域也有著明確且宏大的目標(biāo)。中國聚變能源有限公司明確表示，將在2035年建成我國首個工程實(shí)驗(yàn)堆，2045年左右建成我國首個商用示范堆。目前正在建設(shè)的緊湊型聚變裝置BEST，更是力爭在2030年實(shí)現(xiàn)全球首次聚變發(fā)電演示。科學(xué)界的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，在21世紀(jì)中葉，人類有望實(shí)現(xiàn)可控核聚變的商業(yè)化發(fā)電。正如在央視春晚合肥分會場，中國工程院院士萬元熙堅(jiān)定地表示：“核聚變的‘太陽’，必將點(diǎn)亮萬家燈火。”