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太阳可谓是生命的起源，它蕴含的巨大能量也引发了人们关于未来能源的思考。在针对太阳的研究当中，科学家发现支撑其通过核聚变散发光和热的主要燃料是氘，且地球上储存极为丰富，如果能够利用氘制造一个人工太阳，那实现能源自由就指日可待了。从埋下这颗种子开始，研究者们前赴后继，至今为止已经取得了许多重要成果，人类对核能反应的认识也更加深刻。那么到底什么是人工太阳呢？
核反应 说起人工太阳，首先要来认识一下核反应的两种形式：核裂变和核聚变。核裂变通常是一些质量较重的原子核分裂成几个原子，相继发生链式反应释放巨大能量，而核聚变则是质量较轻的原子在高温高压的作用下聚合，产生的能量要比核裂变更加强大。
目前来看，我们已经实现了可控的核裂变和不受控的核聚变，像原子弹和核电站就是利用核裂变实现的，而通过核聚变研发的氢弹还需要原子弹营造高温高压环境才能实现爆炸。我们说核聚变难以控制，其实是在说很难实现其产生能量的有效利用和持续稳定输出，而之所以在这个领域不断探索，是因为核聚变有相对于核裂变而言的不可替代的优势。最明显的一点是，核聚变用到的燃料蕴藏丰富，且几乎不会产生辐射，不像核裂变反应堆辐射极强、危害人体，还会产生许多难以消解的废物。 人工太阳 由此我们试图实现核聚变的控制，于是就有了人工太阳的故事。
人工太阳学名叫做国际热核聚变实验堆(ITER）装置，是可以产生大规模核聚变的超导托卡马克，也是当前全球规模最大的国际科研合作项目，关乎着人类终极能源的开发利用。最早的时候是苏联和美国牵头，到了20世纪50年代，我国就开始跟着国际的步伐，在可控核聚变研究领域耕耘前进。当时大家面临的关键问题，是找到一个可以承载核聚变的容器，因为在人工控制条件下利用核聚变能量，等离子体温度也会达到1亿℃以上，这显然是个难题。直到苏联提出的托卡马克方案异军突起，让人工太阳有了新的进展，也成了后来核裂变研究的主要方向。
我国在20世纪90年代用生活物资换得了苏联的T-7半超导托卡马克装置，在物质匮乏的情况下，科研人员还实现了该装置低温系统的根本改良。1994年，“合肥超环”（HT-7）研制成功，这是我国第一个投入运行的超导托卡马克装置。1998年，“HT-7U超导托卡马克核聚变实验装置”(EAST）成了我们新的目标，这意味着全超导和非圆截面的结合，当时没有任何可以借鉴的经验技术。
但中国向来是一个敢于从无到有的国家，EAST装置在8年自主创新和刻苦研发中成功落地，2006年9月实现了首轮高温等离子体的获得。2001年我国被ITER计划拒之门外，2006年我们却拥有了自己的人工太阳，并在此后十几年的研究路上不断精进，2017年EAST以稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行刷新世界纪录，世界各国为之惊叹。那如今我国的人工太阳发展到什么程度了呢？ 中国人工太阳发展程度 据今年6月份的报道来看，EAST已经完成了1.6亿摄氏度等离子体运行，这是太阳温度的十倍多，早已处于国际核聚变研究领域的领先水平，由此也能看出我国强大的科技实力。目前，EAST是ITER计划的重要组成部分，我国也始终秉持着“不能关起门来搞研究”的态度，在科技领域的国际交流方面更是处处展现着大国责任与担当。
人工太阳见证的不仅仅是我国科技的跨时代进步，更是我国科研工作者以及广大民众的爱国之心和人类命运共同体精神，只有拥有共同的目标，我们才可能走向更加遥远的未来。 |
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