美国在核聚变技术领域“重大科学突破”,已经完成4次点火试验

高效的能源一直是全球的目标，一旦在这方面取得重大突破，或许能改变世界。近日，美国就宣布在核聚变技术领域中实现了突破，瞬间吸引国际社会的关注。

聚变能源

太阳是氢原子核在1500万度左右的高温和高压中聚合了质子，然后形成氦原子核，释放能量。

而核聚变技术就类似于人类造一个假的太阳，模仿的是太阳光核聚变，从而创造出源源不断的能量，以供人类使用。

想要实现核聚变，就需要提升高温氢气内能减小体积，让原子核之间距离更近。

但这并不简单，1500万度高温其实很难实现，地球上的所有燃料都无法达到1500万度，不仅如此，产生聚变反应时，其中的热能也会使反应堆燃烧殆尽。

所以核聚变虽然可控，能为人类带来巨大的能量和发展空间，但并不好实现这项技术。

到目前为止，科学家们研究出3种可以实现核聚变的方式，其中主流的就是利用氢同位素氘氚作为燃料使用。

在海洋中有大量的氚，多达40多万亿吨，假如将其用于核聚变，其释放出的能量就足够人类使用几百亿年，比传统的燃料更持续有效，未来也将在能源的使用上更自由。

据相关资料记载，1克氘氚核聚变产生的能量就如同燃烧了8吨重的石油。

而美国在这方面的研究已经算是比较早的，将氘氚原料放在一起发生反应，从而获得能量转化为电子。

但在形成的过程中也会面临和氢核聚变一样的难题，那就是必须要求温度在1000万度以上，且密度较低的情况下。

氘氚核聚变

早在1933年，核聚变就被专家提出，核裂变比它晚5年被发现，但对于当时的人类而言，核裂变更容易实现，而核聚变只能作为一种畅想，是对未来的期待。

当核裂变的发展越渐成熟时，人们又开始想办法实现核聚变，从很早的时候，美国就接触了可控核聚变的技术。

2022年12月，美国就宣布国家实验室的科研人员完成了史上第一次可控核聚变实验，展示了惯性约束核聚变的原理，这是一次非常大的突破。

而人们现在之所以要在氘氚核聚变上发力，是因为目前人类大部分获取能量的方式还是通过核裂变，但核聚变有很大区别，可以说拥有核聚变会比核裂变更好。

最大的优势在于核聚变堆如果约束失败，燃料的温度降低，它就会自动停止工作，这也就表示，当核聚变发生了某种不可控的意外时，它不会发生像切尔诺贝利核裂变那样重大的核事故，在安全性上比核裂变要有保证。

主要原因在于氘氚不像石油、煤等传统的燃料一样，容易产生二氧化碳影响环境，其次氘氚核聚变是一种清洁能源，比核裂变安全、干净，而且不会生成放射性废物，对人体产生影响。

眼下人类的生活和生存基本是离不开能源的，所以创造一个有效、健康、安全并且能量密度高、并且不用担心资源枯竭问题的可持续使用能源，是全人类都需要关注的事情，如果没有能源，人类赖以生存的科技及国家发展都将受到重创。

因此无论从什么角度出发，氘氚核聚变都是更好的选择，它在未来也一定会成为主要的能源，供人类使用，也能促进国家的发展。

这也是为什么几乎每个有能力参与氘氚核聚变研究的国家都在奋发图强的攻克这项技术。

其中美国仅在2023年就已经完成了4次点火试验，并遥遥领先。

未来能源

尽管可控核聚变有很高的实现难度，但作为科技发展的必要过程，以及人类能源发展的前沿阵地，可控核聚变技术的研究是必须的。

目前，国内也在积极地发展可控核聚变，从2006年开始，我国就和日本、美国等国家签署了核聚变试验的协定，从而进行这项技术的研究。

其中ITER是目前全球投入经费最多，规模最大的国际工程，我国也参与ITER中，和其他国家一起探索和研究核聚变。

同时，参与该项目也奠定了国内发展核聚变的基础。

2023年，我国开展的“中国环流三号”就成功完成了高约束运行，这也让我国更加有信心去完成和探索核聚变的发展。

与此同时，我国还自主创新研究了磁约束氘氚聚变中子源，可以利用这个装置把氘氚等轻原子核和其他组合，从而创造出能源，该装置比托卡马克的等离子体密度和温度都要高，并且是创世界纪录的。

再加上我国早已加入ITER，更进一步推动了我国在国际核聚变技术上的地位。

而我国在核聚变技术未来的发展上有非常明确的长远规划，2024年5月，国务院就宣布了要继续大力发展核聚变技术，重点支持企业去攻克这项技术难关，并尽快取得进展。

人造太阳一旦实现，那将会带领人类进入新的能源发展时代，也将大面积改善由核裂变带来的一系列安全、污染等问题。

不过要完成和落地这项技术并不会很快，很多科学家认为，最快也得等到2050年能成功建成核聚变示范堆，但这个过程并不容易，首先需要突破核聚变技术，并且确保它能够安全运行。

其次要替换核裂变也是个漫长的过程，这需要大量资金的投入，以及该产业的发展。

况且即使有一个国家率先实现并操作了，也不代表所有国家都能在同一时间实现，所以核裂变相对于核聚变，还是会在全球占据主流的位置，短时间内很难改变。

而有足够资本支撑、且有先进科研团队的国家，一定会名列前茅，率先使用上可控核聚变，届时也会因为这项技术而彻底拉开与别国之间的距离，在全球范围内都将是遥遥领先的。

在实现这一愿景之前，还是要预留出一定的容错空间和时间，相信我国在未来也会成为实现可控核聚变的其中一员。