地球靠什么能源“流浪”？可控核聚变了解一下( 三 ) _云知道

由于地球上没有任何一种固体物质能够承受上亿度的高温，因此，目前科学家主要通过两种方式来实现。
激光约束(惯性约束)核聚变(如我国的神光计划，美国的国家点火计划都是这种形式)其中一个方案为：在一个直径约为400μm的小球内充以30-100大气压的氘-氚混合气体，让强劲率激光(目前达到1012W，争取1014W)均匀地从四面八方照射小球，使球内氘氚混合体的密度达到液体密度的一千到一万倍，温度达到108K而引起聚变反应。它的特点是反应时间短，能量不能稳定输出。
磁约束核聚变(托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等)，这种方式目前被认为是最有前途的，而超导托卡马克是最有希望实现聚变反应的装置之一。其中最为著名的就是国际热核聚变实验堆(ITER)计划，它是当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划之一，也是迄今我国参加的规模最大的国际科技合作计划。ITER计划吸引了包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国等世界主要核国家和科技强国共同参与。它的目标是在法国卡达拉舍建立一个聚变示范堆。

磁约束等离子体

托卡马克装置原理图
目前国际上建有多个热核实验装置，下面主要介绍一下国际最大的ITER装置和属于中国的东方超环EAST装置：
1)ITER 。“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，通过共同协作已有科技成果，首次建造大规模聚变实验堆，其目标是解决可控核聚变的大量技术难题。
2)EAST 。EAST全称是Experimental Advanced Superconducting Tokamak(先进实验超导托卡马克)，其目标是针对近堆芯等离子体稳态先进运行模式的科学和工程问题,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克装置。

东方超环EAST
中国在积极参与ITER计划的同时，国内的东方超环(EAST)计划也取得了极大的进展。2016年l1月，EAST实现了电子温度达到5000万度持续时长102s的等离子体放电。这项新的世界纪录使EAST成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克，也标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。
但是，目前人类对于核聚变的研究还远未达到商用的级别，聚变能的利用也是其路漫漫修远兮。聚变事业虽然道路远且路途坚，却是人类为了长远发展而必须跨越的一步，毕竟眼前的能源和环境危机已经迫在眉睫，更何况万一有一天我们真的要去流浪呢？
作者：
秦经刚中国科学院等离子体物理研究所研究员
毛哲华中国科学院等离子体物理研究所博士生
代天力中国科学院等离子体物理研究所博士生
【地球靠什么能源“流浪”？可控核聚变了解一下】