也就是说，要让“人造太阳”的产能和供能成为现实，必须满足几个条件：要有1亿摄氏度以上的高温，要把等离子体长时间约束在有限的空间中，还要有足够高的密度。进一步看，要实现核聚变发电，如何实现上亿摄氏度点火和等离子体稳定长时间约束控制，是尤为困难的两大难点。
现在，中国的研究也正在朝向这个定值发展。中国在EAST装置进行的核聚变实验，是通过电磁感应的磁通量变化，将能产生≥100万安培的等离子体电流；持续时间将达到1000秒，在高功率加热下温度将超过1亿摄氏度。
多国都在推进“人造太阳”计划
由于认识到核聚变是解决人类未来能源的终极目标，因此，国际上核聚变研究既有合作，也有竞争。
合作的标志是，2020年7月28日，国际热核聚变实验堆（ITER）计划重大工程安装启动仪式在法国该组织总部举行。ITER计划由中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同实施。
作为聚变能实验堆，ITER要把上亿度、由氘氚组成的高温等离子体约束在体积达837立方米的磁笼中，产生50万千瓦的聚变功率，持续时间达500秒。50万千瓦热功率，已经相当于一个小型热电站的水平。
这种磁笼就是全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），美、韩等国都在进行相关研究。
2020年12月28日，韩国超导托卡马克高级研究（KSTAR，称为韩国的“人造太阳”）创造当时新的世界纪录，其离子体在超过1亿摄氏度下维持了20秒钟。显然，要比中国现在的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行在温度上较低，在时间上也差了5倍。
而在更早之前的2018年，美国麻省理工学院等离子体科学与核聚变中心，开始设计建造比ITER更先进的聚变反应堆SPARC，意思是最快、最小、民营、实惠、既紧凑又强力的热核聚变装置，比ITER反应堆体积缩小数十倍、成本大幅降低。但这一目标能否实现，还有待观察。
现在，中国研究人员实现了1.2亿度101秒等离子体运行，把2020年EAST装置物理实验获得的1亿度20秒的世界纪录提高了5倍，说明中国在EAST装置综合研究能力上又有了重大突破，也向获得核聚变能源又迈出了重要一步。
未来如果实现“人造太阳”产能和供能，对于整个人类世界将是比工业革命更能推动社会进步的又一次科技革命。
来源：新京报 作者：张田勘
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