我国自主设计的核聚变实验装置、被称为“人造太阳”的东方超环取得重大突破，在1亿度超高温度下运行了近10秒。“东方超环”EAST是中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制的磁约束核聚变实验装置，是我国第四代核聚变实验装置。如果能较长时间维持1亿度的高温，那人类距离解决核聚变商业化应用真的就不远了。核聚变产生能量的原理与太阳发光发热相似，因此在地球上以探索清洁能源为目的的可控核聚变研究装置，又被称为“人造太阳”。 核聚变能因其清洁、环保、安全、原料丰富等特点，被认为是人类未来最有希望的能源之一。如果人类掌握了核聚变能源，将拥有可使用上10亿年的清洁能源。
旨在最终解决人类能源问题的宏大计划正在推进，这一计划的正式名称是国际热核聚变实验堆项目，俗称“人造太阳”计划。人类一直以来孜孜不倦的追求核聚变能源发电技术，这种清洁，安全的能源形式最终将会被驯服。世界上除了举世瞩目的“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”外，发达国家美国，日本，德国，包括中国在内都有自己的反应堆项目备份。比较著名的是中国的EAST、日本的JT60SA、以及德国的Wendelstein 7 x等。未来30年内，这些“人造太阳”将会实现商业化发电。
太阳的灵感
高悬九天之上的太阳温暖而灿烂，其永恒放射的万丈光焰自古幻为我们祖先崇拜的图腾，大脑中挥之不去的谜团。斗转星移，沧海桑田，直到19世纪末，放射性研究的开启才真正将人类引领到太阳迷宫的门外，而核聚变的发现终于使人类喊出了那一声响亮的“芝麻开门”。1929年，英国的阿特金森和奥地利的奥特斯曼联合撰文，证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳那千秋喷薄的光与热皆源自这种轻核聚变反应。随后的研究证实，太阳发出的能量来自组成太阳的无数的氢原子核。在太阳中心的超高温和超高压下，这些氢原子核相互作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放出巨大的光和热。于是,科学家设想，如果实现人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，那么在地球上同样可以创造出一个个具有不竭能量的人造太阳。
“人造太阳”的工作原理和太阳有着异曲同工之妙，太阳巨大的能量来自核聚变反应。在太阳的中心，温度高达2 000万摄氏度，在高温高压条件下，氢原子核聚变成氦原子核，并释放出大量能量。核聚变装置的真空反应室相当于一个装高温等离子体的炉子，最受考验的是直接面向高温等离子体的内壁，即第一壁材料。氘氚聚变反应产生大量的高能中子和α粒子、电磁辐射，它们和等离子体离子、快原子和其他从等离子体逃逸出的粒子（氘、氚和杂质）等，强烈地作用于第一壁。用什么材料制成的容器能够盛装上亿度的高温材料？这成为最主要的难题。到目前为止，科学家发现没有任何一种容器能够承受上亿度的高温。耐火砖、不锈钢等都不可行，必须采用特殊方式来约束聚变材料。既然没有任何器皿能盛装上亿度高温的等离子体聚变材料，可否用磁场构造一个“磁容器”来盛装？于是，前苏联科学家提出了“托卡马克”的概念。托卡马克(TOKAMAK)在俄语中是“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”几个词的组合，即环流磁真空室的缩写。那就是利用环形封闭磁场组成的“磁笼”，其外面大量的大线圈和磁体会产生一个环形的磁容器，在这个磁容器里面约束、加热聚变的燃料，让它发生聚变反应。但是又一个问题难住了科学家，如果使用磁容器，将至少需要100万吨磁铁，很不实际。于是科学家又想到了磁场很强大的电磁铁，但是使用电磁铁也至少需要1万吨，这可难住了科学家们，经过40多年的努力，科学家发现超导体拥有特别强大的磁场，效率是磁铁的几万倍。
未来可期
2008年开始，“人造太阳”计划进入正式实施阶段，整个计划预计持续35年，在2018年主要是建设反应堆；在2038年之前结束操作实验；并在2043年将实验的反应堆活化、拆除。在今后35年间，这个“人造太阳”的实验堆将耗资100亿欧元以上。中国最终承担占总投资9%的费用，约合100亿元人民币。“人造太阳” 每年需要大约3 600万元的运行费，它一旦运行，就必须要持续2个月，平均每天要花费50万元左右。毫无疑问，这是一场时间和金钱都消耗巨大的持久战。这个向大自然盗取“天火”的计划背后有太多的不可知，这个巨大的力量会不会超出人的掌控？乐观者预测未来50年内有望揭开能源的终极秘密；悲观者则表现出很大的担忧，似乎看到了人类对新能源急功近利的掠夺心态。
氢弹爆炸时释放出极大的能量，给人类带来的是灾难。而科学家们却希望发明一种装置，可以有效地控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定地输出。在人类比较了解的核聚变反应中，氢的两种同位素氘和氚的聚变效率最高，氘和氚结合变成氦，同时能释放出巨大的能量。这些能量经转化后，可以成为电能等各种能量，这就是“人造太阳”的原理。
“人造太阳”项目一旦实现，人类将不必再担心能源问题。只要往设备中不断输入氘和氚，在里面发生聚变反应，它就能源源不断地释放出能量，而氘、氚可以从海水中提取，廉价而且数量丰富。从1升海水中提取的氘和氚，如果实现完全的聚变反应，释放出的能量相当于燃烧600升汽油所获能量。另外核聚变反应不产生温室气体及核废料，原料几乎取之不尽，几乎不会危害环境。因此，设备也就永远转下去。未来的稳态运行的热核聚变堆用于商业运行后，所产生的能量够人类用数亿年乃至数10亿年。从长远来看，核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源，人类将从“石油文明”走向“核能文明”。
