据英国《每日电讯报》报道，美国的科学家目前正在进行一项模拟太阳内部热核聚变的实验，该实验将用一粒不超过针头大小的核燃料来产生1亿摄氏度的高温和超过地球气压数十亿倍的高压。如果实验取得成功，人类未来将有望拥有取之不尽、用之不竭的新能源。
    实验将于明年春季结束
    这项耗资12亿英磅的核聚变实验将于明年春天结束。美国国家点火机构(NIF)的科学家们将利用激光聚焦于氢燃料之上以产生激光聚变。每束激光持续时间大约为十亿分之一秒，浓缩了相当于美国所有发电站1000倍总功率的能量。在核聚变反应室内将因此发生一次剧烈的爆炸，并产生巨大的能量。科学家们实验的目的就是利用一粒不超过针头大小的核燃料来产生1亿摄氏度的高温和超过地球气压数十亿倍的高压。如果实验能够成功，将标志着具有实际意义的核聚变发电站建设已经迈出了第一步，人类将拥有一个取之不尽、用之不竭的能量来源。随着矿物燃料储量的不断减少，各国政府正在寻找一种清洁的能量来源，核聚变发电站也许可以帮助人类解决能源危机问题。而且，作为核聚变反应的必要燃料，氢是地球上最丰富的资源之一。
    国家点火机构项目主任埃德-摩西斯介绍说，“我们正在努力制造出与太阳一样的内部环境。核聚变将成为世界上所有能量的来源，其实也就接近了真正的太阳能量。这确实是一个令人兴奋的物理学成果，可以帮助人类解决许多重大的社会、经济和全球难题。”在国家点火机构内，经过多重透镜折射、镜面反射以及放大器放大，一个单独的红外线激光将变成一束能量超过家用灯泡功率100亿倍的激光柱。为了防止有灰尘、杂物等混入激光柱，装置内必须首先要做无尘处理。然后，研究人员再将该激光柱转变为192束单独的紫外线激光柱，照向目标反应室的聚变舱中心。当激光柱照射到聚变舱内部时，将在数十亿分之一秒的时间内产生高能X光射线，压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂。燃料球芯块外壳爆裂会产生一种同样大小的反向作用力，向内压缩燃料，直到引起燃料内部的核聚变，从而产生巨大能量。
    虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术，但从已完成的实验效果看，激光技术是目前最有效的手段。如果一切顺利的话，国家点火机构将具备每五个小时点燃一次激光并激发一次核聚变的能力。但是，一个稳定的核聚变发电站需要每秒大约十次的核聚变点火。目前，国家点火机构正准备与英国同行们加强合作，共同致力于核聚变发电站的研究和建设。欧洲的“高功率激光能源研究设施”的目标就是建造一个每两分钟就可以点燃一次核聚变的激光动力反应堆。国家点火机构将使用192个激光束来触发微型冻氢颗粒中的核裂变，所有激光束都比目前工作的激光束要强大得多。国家点火机构负责人爱德-莫斯教授说，“我们的目标是实现一种核裂变形式，这样我们就可以从中取得比投入的能量多得多的能量，这便意味着有可能进行持续不断的核反应--这种聚变可被用来生成能量流。”
     有望带来人类能源革命
    目前的核电厂和核武器都是采用核裂变的方式来获得能量。然而，由于这种获得能量的方式采用的是对人体和环境造成极大破坏的放射性物质，核武器已被国际社会禁用，核裂变电厂也将渐渐退出能源舞台，最终登上能源舞台的就是核聚变，能源革命可能到此为止，以后人类将因为核聚变发电的成功而不再受能源匮乏的困扰。核聚变反应堆又称为“人造小太阳”，因为太阳和其他恒星本身就是一个巨大的核聚变反应堆，它们内部有大量氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)。在太阳高温高压的环境下，这些氘原子和氚原子不停地撞击而进行聚变反应，因此产生了照亮整个太阳系的巨大热量。
    科学家要想让氘原子和氚原子在特殊的位置发生碰撞并且发生聚变，需要1亿摄氏度以上的极高温环境。用核聚变原理造出来的氢弹就是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热，来触发核聚变起燃器，使氢弹得以爆炸。但是，用原子弹引发核聚变只能引发氢弹爆炸，却不适用于核聚变发电，因为电厂不需要一次惊人的爆炸，而需要缓缓释放出来的电能，也就是需要“可控核聚变”。多少年来，可控核聚变反应的梦想一直被许多科学家认为不可能实现。但是，科学家们最近进行的一些实验表明，处理如此高温的物质虽然十分困难，但也并非不可能。激光技术的发展，使可控核聚变的“点火”难题有了解决的可能。目前，世界上最大激光输出功率达100万亿瓦，足以“点燃”核聚变。除激光外，利用超高温微波加热法，也可达到“点火”的温度。
    在最初的研究中，加热和容纳等离子体所需的能量超过了核聚变反应所产生的能量。也就是说投入大于产出，因此有科学家称“核聚变反应器是核物理学家的一个价格昂贵的玩具”。由此，1997年美国停止了核聚变反应的研究。然而没过多久，英国的欧洲联合实验室和日本的JT-60核聚变反应器都成功地使核聚变产生的能量大于它消耗的能量。日本研究核聚变反应甚至能达到5.2亿度的高温，每分钟产生的能量比消耗的能量高出25%。这项研究进展打消了一些国家政府的疑虑，进而重新投入资金研究核聚变反应。(刘妍)

    “人造太阳”计划与国际空间站、人类基因组计划一样，是重大国际科技合作项目。实际是指国际热核聚变实验堆计划(ITER)，终极目标是开发出一种清洁、安全而又源源不断的新能源。
    人造太阳模拟核聚变产生能量
    将是人类未来能源的主导形式
    石油、天然气、煤炭等不可再生的矿物能源，不仅造成温室效应，而且还有枯竭之忧。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为能源危机的终结者。“人造太阳”制造的核聚变能，是模仿太阳的原理，使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，并释放能量。“人造太阳”试验装置，实际上就是在磁容器中对氢的同位素氘(dāo音同“刀”)和氘所发生的核聚变反应进行控制。这一研究涉及多学科多领域，比如中性粒子的输入、微波加热、激光诊断以及材料技术等。
    核聚变能很清洁易采集
    1升海水等于300升汽油
    在太阳的中心，温度高达1500万摄氏度，气压达3000多亿个大气压，在这样的高温高压条件下，核聚变放出大量能量。“人造太阳”计划模拟这一过程，将建设一个巨大的核聚变反应装置。在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘，像变压器似的使其产生等离子体，然后提高密度、温度，使其发生聚变反应，产生巨大的能量。
　　与传统的化石能源相比，核聚变能具有清洁和易采集的特点。产生聚变的主要燃料氘广泛分布在海水中，每一升海水中约含有30毫克氘，通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。采集氘放到未来的“人造太阳”当中发生聚变反应，就能产生新能源。理论上，如果建成一座1000兆瓦的核聚变电站，每年只需要从海水中提取304公斤的氘，就可以产生1000兆瓦的电量，照此计算，地球上仅在海水中就含有的45万亿吨氘，足够人类使用上百亿年。氢弹爆炸使制造核聚变成现实
    我国建世界首个全超导核聚变装置
    1952年，第一颗氢弹爆炸，使人类制造核聚变反应成为现实，“人造太阳”之梦由此而始，但那只是不可控制的瞬间爆炸。随后，科学家们一直在寻找途径，把氢弹爆炸在某个试验装置里加以控制，希望源源不断地取出它的核聚变能。
    在地球上再现太阳的环境，意味着持续几千万摄氏度乃至上亿摄氏度的高温，并要避免高温等离子体的逃逸。上世纪70至90年代，一些发达国家纷纷兴建“托卡马克”装置——构造一个形如中空面包圈的环形磁容器，利用强磁场约束带电粒子，将聚变原料加热到上亿摄氏度高温，实现聚变反应。我国也在合肥、成都等地兴建了托卡马克装置，进行核聚变实验研究。由于技术局限，全球“人造太阳”实验装置释放电能的时间很短。科学家寄希望于全超导技术的应用，这种技术可使实验装置释放电能的时间延长。
    上世纪末期，美国、日本、印度等国家开始研制全超导核聚变实验装置。2006年9月，我国建成世界上第一个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置“EAST”，使磁约束核聚变研究更进一步。
    “人造太阳”实验堆约10年建成
    核聚能进入百姓家还要50年
    国际上将核聚变研究的发展分为6个阶段:原理性研究阶段、规模实验阶段、点火装置实验阶段(氘氚燃烧实验)、反应堆工程物理实验阶段、示范反应堆阶段、商用化反应堆阶段。国际聚变研究正处于点火装置和氘氚燃烧实验阶段，并逐步向反应堆工程物理实验阶段过渡。
    “人造太阳”是国际热核聚变实验堆计划的目标，国际热核聚变实验堆大约需要10年建成，然后是核聚变示范堆的建设和试运行，还需要20年，此后核聚堆还会有20年左右的物理运行期。
    中国EAST科学工程总工程师翁佩德说，等离子体放电已经能出现在实验室中，但它所发出的电能还只能在很短时间内存在，不能达到长时间可控的稳态放电，核聚能进入普通百姓的家中，至少还要有50年左右甚至更长的时间。
　
    名词解释
    国际热核聚变实验反应堆计划(ITER)
    也称“人造太阳”计划。1985年，在美、苏首脑的倡议和国际原子能机构(简称IAEA)的赞同下，重大国际科技合作计划ITER得以确立，参加计划的7方包括欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、中国和印度。其目标是要建造世界上第一个受控热核聚变实验反应堆，用以解决建设聚变电站的关键技术问题。这是中国参加的规模最大的国际合作项目。
    核聚变能源
    核能包括裂变能和聚变能。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量，目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。
    而核聚变不产生长达千年都不能分解的核废料，不产生加剧温室效应的气体，是一种无限的、清洁的、安全的能源。与目前的核电站不同，聚变反应堆不发生泄漏，也不对环境和周围居民构成威胁。