刊登日期 : 2022-10-25
中國新一代「人造太陽」——「中國環流器二號M裝置」（HL-2M），近日取得突破性進展，等離子體電流突破100萬安培（1兆安），創造了中國可控核聚變裝置運行的新紀錄，這也標誌着中國核聚變研發邁出重要一步，技術水平位居國際前列。
新一代「人造太陽」突破１兆安放電
所謂「人造太陽」，並不是真的造一個太陽出來，而是利用太陽發光發熱的原理，也就是「核聚變」的原理來獲得能量。
中國新一代「人造太陽」HL-2M，是中國目前規模最大、參數能力最高的磁約束核聚變實驗研究裝置。
新一代「人造太陽」HL-2M，在2020年12月建成並實現了首次放電，表明中國掌握和擁有了大型托卡馬克裝置的設計、建造、運行經驗和技術，為中國核聚變研究的發展提供廣闊空間。
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新一代「人造太陽」HL-2M的等離子體電流能力，近日運行突破1兆安，創造了中國可控核聚變裝置運行新紀錄，將來可以達到2.5兆安培以上。
等離子體電流強度，是托卡馬克核聚變裝置（又稱磁環機）的核心參數，等離子體電流達到1兆安，是實現聚變能源的必要條件，未來托卡馬克聚變堆必須在兆安培電流下穩定運行。
中核集團核聚變堆技術領域首席專家段旭如表示，國際上只有少數幾個裝置，能夠實現兆安培高參數等離子體運行，在此條件下的一些新物理和技術問題，都有待研究和解決。
「人造太陽」：人類能源的終極方案？
早在1950年代起，中國的可控核聚變研究就已經開始，幾乎與國際上可控核聚變的研究同步。現時，不同國家都有自行研製的可控核聚變裝置，在國際上還有由多國合作的項目。
2006年，中國、歐盟、美國、俄羅斯、日本、韓國和印度，共同簽署了國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目啟動協定。這個項目，也是目前全球規模最大、影響最深遠的國際大科學工程之一，同時也是中國以平等身份參加的最大國際科技合作項目。
那麼，為甚麼要如此大力推動可控核聚變研究？「人造太陽」的終極目標是甚麼？
可控核聚變能源，被認為是人類未來社會的理想清潔能源。它具有資源豐富、能減少破壞環境、固有安全性等優點，是最有希望徹底解決人類能源問題的終極方案。
核聚變的原料，正是海水當中就有的氘和氚，儲量相當豐富。一升海水能提取0.03克氘，能產生相當於300升汽油完全燃燒釋放的能量。
同時，氘和氚反應的生成物是氦氣，沒有放射性，對環境無害；而且，一旦造成反應的等離子體熄滅，聚變反應就會終止，所以聚變燃料的保存運輸、聚變電站的運行都比較安全。
不過，真正實現可控核聚變的條件十分苛刻，人類還有相當長的路要走。
