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06-18
“人造太阳”实际上是指核聚变反应装置。
核聚变是氢同位素氘和氚等质量较小的原子在极高温度下相互碰撞和聚集以产生新质量的过程。
较重的原子核，通常是氦的同位素。
反应过程中产生的巨大能量与太阳等恒星内部发生的反应相同，因此核聚变反应装置被称为“人造太阳”。
▲图片来自：@Question 目前，核能几乎都是以核裂变的形式使用。
如果想稳定高效地利用核能，核聚变值得尝试。
不久前，由比尔盖茨、谷歌和多家私募股权公司投资的核聚变研究公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）已经开始在约47英亩的土地上建造一座聚变反应堆。
虽然关于这个聚变反应堆的装置设计和具体方案还没有太多详细信息，但它表明人们朝着核聚变的成功利用又迈出了一步。
▲ 图片来自：新浪科技 事实上，人类历史的发展始终离不开能源利用方式的变化。
在过去的几个世纪中，我们利用从地壳中获取的化石燃料来发电。
自此一切都快速发展。
▲ 图片来自：新浪 然而，化石燃料等不可再生能源在给我们带来无数便利的同时，也带来了滚滚浓烟和诸多环境问题。
甚至由于其不可再生性而导致的能源短缺也成为一个问题。
为了解决这些问题，让人类在蓝色星球地球上继续繁衍生息，寻找新能源已刻不容缓。
太阳能以及风能、水能、生物能等可再生清洁能源污染程度低，可再生。
但受到自然条件的限制，此类能源的利用率有待提高。
▲图片来自：搜狐 与这些能源相比，很多人更喜欢核能：核能产生的污染少，能量密度高，效率更高。
目前，许多国家都拥有核电站，但几乎都是利用核裂变反应堆的链式反应来发电。
如何处理反应堆内的放射性物质、反应过程中产生的过量废热以及由此产生的热污染。
迄今为止发生的几起核电站事故证明，这是一个不容忽视的问题。
▲日本伊方核电站，图片来自：央视网 因此，在探索新能源的道路上，人们把希望转向了利用效果更好的核聚变。
首先，与核裂变相比，它在反应过程中还可以释放出巨大的能量，而核聚变产生的能量是核裂变的数倍。
其次，核聚变产生的废物需要比核裂变产生的废物和污染更好的处理。
另外，核聚变所需的原料（通常是氢同位素氘和氚）在海水中丰富，这些原料可以通过加工锂基材料获得。
虽然核聚变的利用效果不错，但要完成可控核聚变需要满足几个极其困难的条件：反应堆的核心温度至少要达到1.5亿度；参与反应的等离子体必须有足够的密度；聚变反应要持续足够长的时间。
自20世纪50年代以来，科学家们开始研究能够实现这些条件的反应装置。
目前最可行的可控核聚变反应装置是超导托卡马克，它是一种利用磁约束实现可控核聚变的环形容器，例如国际热核实验反应堆（ITER）。
该装置投入使用，已于2018年正式进入最后安装阶段。
比尔盖茨、谷歌等人投资的公司CFS研究的SPARC装置也是基于托卡马克设计的。
▲图片来自：海外网 此外，我国在核聚变领域取得的成就也不容小觑。
位于中国科学院合肥物质科学研究院、被誉为“东方超环”的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2018年5月28日刷新了世界纪录，实现了可重复性。
等离子体在 1.2 亿摄氏度下运行 20 秒，在 1.6 亿摄氏度下运行 20 秒。
▲图片来自：@中文字幕声 虽然人们对核聚变的想法很好，但仍然很难。
目前，世界各地的许多科学家正在对此进行研究。
如果能够成功实现，在某种程度上，人类将拥有取之不尽用之不竭的资源，到那时，《三体》中描述的“技术爆炸”以及人们走向宇宙深处的探索可能不再是幻想。
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