人类首次激光核聚变点火成功，有什么意义？中国人造太阳怎样了？:当前关注

美国能源部在当地时间13日10时公布了一项突破性的科学成就：人类首次实现了激光核聚变的点火成功。针对核聚变的点火成功其实也就是输入能量小于输出能量，这个过程就是点火。几十年了，核聚变技术终于迎来了里程碑式的发展，距离商用还有很长的路要走，但至少算是一步巨大的成功。

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到底什么是可控核聚变技术？

人类上一次能源利用方式的改变其实还要追溯至人类祖先掌握火的使用，这种能量利用方式必须要依赖化石能源，过程很简单直接点火燃烧产生能量，很多人喜欢把现在人类能源的利用方式比喻成烧热水。

而可控核聚变技术被认为是人类下一阶段获取能量的最理想形式，目前人类借助于核来发电的核电厂，都是采取的核裂变技术。而目前人类利用核聚变技术只有氢弹等大杀伤力超级武器，整个过程根本是不可控制的。

目前宇宙中真正利用可控核聚变技术来获取能量的只有恒星，例如我们太阳内部有一块区域因为拥有巨大的压力和极高的温度，就导致了氢核聚变的发生，主要过程便是氕的聚变到氘和氚，之后氘和氚的核聚变可以生成更重的氦。

在核聚变的过程中会有质量的损失，这些损失的质量按照爱因斯坦质能方程转化为能量，以光和热的形式向外传播。太阳内部的核聚变过程是可控的，并不会像氢弹爆炸瞬间完成。

而人类想要在地面上进行可控核聚变技术，就是让氘和氚发生核聚变反应，最后生成氦，而这个过程有两个难点，那便是温度和压力的要求。要想让核聚变真正的发生，最后氘氚等离子体的温度至少超过1亿摄氏度，而压力超过1000亿倍大气压强。

我们知道太阳内核处的温度是1500万摄氏度，压力3000亿倍大气压，但是我们无法达到那么大的压力条件，只能通过不断提高反应温度，来进行弥补，因此说科学家要进行的可控核聚变技术，温度必须要超过1亿摄氏度。

美国首次激光核聚变点火成功有什么意义？

这也是人类首次激光核聚变点火成功，在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里美当地时间12月5日上午1时03分，进行了激光核聚变的点火，成功实现了能量正收益。科学家利用192束强大的激光束照射到米粒大小的氘氚等离子体目标，输入能量达到了2.05兆焦，而核聚变输出的能量达到了3.15兆焦，最终的能量增益达到了153%。

就像是美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆声明中说的那样，此次激光核聚变点火成功是一项里程碑式的突破，人类首次达到此成就。

其实道理很简单，就是通过可控核聚变输出的能量大于输入能量，也就是比值大于1，这在此前从来没有实现过，最多的时候就是2021年8月点火也就到达0.7左右。当然，目前这个比值还远远不够，要想彻底进行商业化模式，它必须要远大于1。

因为这个激光的获取还需要巨额的能量，如果算在一切那么最终比值根本达不到1。

但无论怎么说这都是一次进步和成功，如果人类未来真正的实现了可控核聚变技术，我们就不再需要依赖于化石能源，钢铁侠那样的小型核反应堆谁不想来一套？

中国人造太阳怎么样了？

我们习惯于把地面上的可控核聚变设备称之为“人造太阳”，因为就是想要模拟太阳的核聚变过程。目前可控核聚变技术的实验开展，主要分为两条路，一条便是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置，这种方式就是通过具有高额能量的激光，来照射微型的氘氚等离子体，实现核聚变的发生，这个过程也是可控的，也就是光约束。

第二条便是类似于中国的“东方超环”，采取的主要是磁场约束的形式，毕竟发生核聚变的等离子体根高温高压环境，人类根本没有合适的容器来盛装。东方超环(EAST)是我国完全自主设计的磁约束核聚变实验装置，野猪世界上首个非圆截面全超导托卡马克位于安徽合肥。

因此说中国的“人造太阳”和美国的“人造太阳”走的技术路线就不同，因此也没什么比较的。

例如中国的人造太阳目前一直要突破的是高温之下的等离子体的运行时间，并没有实现能量收益。而美国的激光核聚变点火，也并没有说可持续的时间，只能算是两条路上跑的马车。

未来人类如果真的实现了可控核聚变，那将彻底改变能量利用形式，进行深空探测也不再需要考虑燃料的问题，或许走出太阳系就成为可能。

当然值得注意的是此次美国实现激光核聚变点火成功，除了在能量利用上有所作用，其实还可以用在军事核武器上，值得关注。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

关键词： 等离子体 人造太阳 脊椎动物亚门