漫话可控核聚变（2）
胡经国
（续前）
三、可控核聚变发展方向
人类并没有被一个ITER“限定死”，很多可控核聚变领域的研究也层出不穷。
前几年出现了“冷核聚变”的说法。这就是将氘代丙酮以一定的频率进行震动，发现在产生的微小气泡里面产生了核聚变。还有一部以此为背景的电影《圣徒》。但是目前看来，由于被认为不可重现，缺乏理论依据，因而基本上可以认定是伪科学了。
另外，“托克马克”也不都是“环形”的，其“长径比”到一定程度，就出现了“球形”的装置，其造价低，有效截面大。这很可能是可控核聚变未来的发展方向。
四、可控核聚变价值意义
地球上的能量，无论是以矿石燃料、风力、水力还是以动植物的形式储存起来的能量，其最终的来源都是太阳。矿石燃料是由千百万年前的动植物演变而来的；而动植物（无论是今天的还是以前的）的能量最终是要来源于作为食物链底端的植物的光合作用所储存的太阳能；风的起因是由于太阳对大气的加热造成的冷热不均；水力的势能一样要靠太阳的加热使处于低平位置的水体蒸发，上升，再以降水形式被“搬运”到较高位置，从而形成势能。因此，无论人类利用这其中哪一种能源，归根结底都是在利用太阳能；而太阳的能量则是来源于核聚变。因此，人类如果掌握了有序地释放核聚变的能量的办法，那么就等于掌握了太阳的能量来源，就等于掌握了无穷无尽的矿石燃料、风力和水力能源；一些人鼓吹的现代工业将因为没有能量来源而走向灭亡的观点也就破产了。
所以，“可控核聚变反应堆”当之无愧地被称作“人造太阳”。中国在可控核聚变技术方面处于世界领先地位，即将开始运行的“EAST（东方超环）反应堆”是世界上第一个达到实用工程标准的反应堆；如果能够成功运行，那么可控核聚变的商业发电的时日就不远了。
五、可控核聚变约束方式与装置
1、核裂变能和核聚变能
核能包括核裂变能和核聚变能两种主要形式。
核裂变能，是指重金属元素的原子通过裂变而释放的巨大能量，已经实现商用化。由于核裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规核裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，因而这些因素限制了核裂变能的发展。另一种核能形式就是目前尚未实现商用化的核聚变能。
氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨。如果全部用于核聚变反应，那么释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且其反应产物是无放射性污染的氦。另外，由于核聚变需要极高温度，因而一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，核聚变反应就会自动中止。这也就是说，核聚变堆是“次临界堆”，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核（核裂变）电站的事故，它是安全的。所以，核聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。
2、可控核聚变约束（控制）方式
可控核聚变，是指在一定条件下，控制核聚变反应的速度和规模，以实现安全、持续、平稳的能量输出的核聚变反应。按约束（控制）方式，包括激光约束核聚变、磁约束核聚变等方式。其具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势。但是，由于技术难度极高，因而尚处于实验阶段。
目前，可控核聚变的约束（控制）方式主要有3种，即：引力约束、惯性约束和磁约束。目前，位居主流地位的“托卡马克装置”采用的是磁约束；主要利用氢的同位素氘—氚作为核聚变燃料。
3、EAST 核聚变装置
下图为中国合肥“EAST ”核聚变装置（图源：网络）。
在自然界中，最容易实现的核聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变。这种核聚变反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称“人造太阳”，就是因为太阳发光发热的原理就是核聚变反应。核聚变反应主要借助于氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定输出，为人类造福。
中国合肥“EAST ”核聚变，是将两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并且释放出巨大能量的过程。
（未完待续）
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