＂人造太阳＂为何如此＂神通＂？

最近，“人造太阳”——中国环行器2a (HL-2a)聚变实验装置的高清晰度全景图发布了。那么，什么是人造太阳？它与我们的生活有什么联系？

人工太阳能技术属于受控核聚变，其意义是像太阳一样为人类提供能量。太阳实际上是一个巨大的核聚变反应堆(核聚变是将两个较轻的原子核结合起来形成一个较重的原子核和一个非常轻的原子核或粒子的核反应。在这个过程中，核聚变反应将一些反应物的质量转化为能量。人造太阳模仿了太阳的核聚变原理，为人类提供了取之不尽的能量。从技术上讲，人造太阳属于受控核聚变。核聚变的能量输出过程由人工控制，以保证能量输出满足人类对能量的动态需求。

那么，人造太阳的优点是什么？中国工程院院士李建刚说:“核裂变产生放射性物质，但核聚变是氢同位素氘和氚聚合成一个更重的核，氦。”李建刚解释说，稳定的氦气不仅是一种污染气体，也是一种可用于工业生产的清洁气体。此外，核裂变的燃料是铀，但目前世界上的铀储量只能供我们使用100年，而且海水中的氘含量非常高。1升海水中所含的氘可以提供相当于300升汽油通过核聚变燃烧后释放的能量。“目前，如果海水中的氘储备用于核聚变，可能需要1000亿到2000亿年。”

目前，中国的人工太阳能技术正在不断稳步发展，但要使人工太阳能的生产能力和能源供应成为现实，必须具备几个条件:第一，超过1亿度的高温，第二，在有限空间内的长期约束，第三，足够高的密度。在高密度条件下，当等离子体温度达到1亿多度时，相当数量的粒子可以有足够的动能来克服原子核之间的排斥力，实现核聚变反应，从而产生相当大的聚变能。目前，中国的人造太阳已经达到等离子体温度1亿多度，但就温度和时间而言，它还需要达到上亿度和几千秒的目标，而且它需要是可控的，才能实现人类使用人造太阳能的目标。

本文由北京印刷学院物理系副教授李迈丹进行了科学验证。