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这一次，中国“东方超环”将5000万度的等离子体约束住101秒，意味着人类离实现受控核聚变又近了一步。未来，人类会不会超越太阳系，进化成为一个星际智慧种族？ “东方超环” 7月4日，中科院等离子体物理研究所宣布一个重磅消息：我国的超导托卡马克实验装置EAST在全球首次实现了上百秒的稳态高约束运行模式，为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
听起来是不是太专业？其实，这个位于合肥的超导托卡马克聚变实验装置（EAST），又称“东方超环”。这个名字十分形象地把装置的结构以及原理描述了出来。如果剥开这个高11米、直径8米、重400吨形似巨型锅炉的外壳，我们会发现：里面有一个只在科幻电影里能看到的、由类似太空合金打造的内部呈高真空的圆环。由于核聚变的反应原理与太阳类似，“东方超环”还有个更通俗点的名字，叫做“人造太阳”。
“东方超环”的工作原理是：一旦启动，这个空腔里面将被注入温度高达5000万度的高温等离子体。这些高温等离子体一边在围绕这个圆环的外部磁场的约束下进行高速旋转，一边彼此间相互剧烈地碰撞。由于彼此碰撞太过剧烈，打破了原子核之间的静电斥力，原子核就发生了聚合，释放出巨大的能量。这种巨大能量以热能的方式释放出来，人们就可以利用其推动汽轮机运转进而发电。这就是人类一直梦寐以求的“受控核聚变发电”。
但是目前，核聚变发电还只是科幻，其原因在于：人类无法将高温等离子体在圆环当中约束足够长的时间。
首先，等离子体具有极高的温度，少则5000万度多则一亿度。任何材料做成的锅炉，与如此高温的等离子体接触，瞬间自己也就变成等离子体了。所以，要约束住高温等离子体，只能依靠磁场。利用等离子体的极性，使其在磁场中旋转，不与锅炉产生直接的接触。而制造这种超强的磁场，本身就需要耗费大量的能源。
其次，高温等离子体必须在磁场中被约束足够长的时间，才能实现原子核的相互聚合。只有当原子核相互聚合之后，才能释放能量。科学上管这个叫“聚变点火”。仿佛是一个锅炉被外部的火种点燃，开始不停燃烧。在实现“聚变点火”之前，装置不仅产生不了一度电的能源，而且还是一个纯耗能的用电大户。只有当“聚变点火”产生之后，装置才能由用电大户，摇身一变成为发电大户。
目前，人类的各种受控核聚变装置，都还只是“耗电大户”，因为要实现对高温等离子体的约束十分困难。而这一次，中国“东方超环”将5000万度的等离子体约束住看似短短的101秒，就已经创造了新的世界纪录，意味着人类离实现受控核聚变又近了一步。
相比目前人类使用的煤炭、石油、天然气等不可再生能源，核聚变发电有着取之不尽用之不竭的优势。未来核聚变反应堆的材料氘、氚可以从海水中获得。海水与石油天然气的最大区别在于，它是一种遍及世界广泛存在的资源，任何一个国家或者组织都无法像现如今对待石油那样，对其货源实施垄断。
目前地球上的各种冲突矛盾，有很大一部分产生于石油能源的分布不均。未来人类掌握核聚变发电技术以后，将从以石油、煤炭等一次能源供给占主导的化石能源时代，升级进化到以核聚变为主导的核能时代。石油能源的彻底淘汰，将引起世界政治板块的重构。现在因为石油而引发的许多看似无解的地缘政治热点，将因为核聚变能源的到来而彻底沦为“无厘头”。
其次，能源供给问题的解决，将反过来推动人类技术和科学上的飞跃发展。比如，以量子计算机和人工智能为代表的先进信息技术，将取得突破性的进展。另外，宇航技术也会迅速提升。如果将核聚变反应堆小型化，装到宇宙飞船里面，飞船将获得几乎无限的航程，其飞行速度将比目前广泛应用的化学火箭有质的提升。人类不仅能够摆脱地心引力的束缚，成为在整个太阳系八大行星之间繁衍生息的物种，甚至有可能超越太阳系，进化成为一个星际智慧种族。
第三，就目前而言，人类面临的能源危机和环境问题，都是由于化石能源的无节制滥用造成的。核聚变发电的实现，在实现世界地缘政治版图的重新洗牌、推动人类文明飞跃发展之前，首先就会使我们的生存环境“天更蓝、草更绿、水更清”。 （本文作者为“环球锐评”评论员） 小贴士 |
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