12 月 5 日，位于美国加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)首次在使用激光的聚变实验中短暂地实现了净能量增益--在激光向目标输送2.05 兆焦耳的能量后，该实验产生了3.15 兆焦耳的能量输出，短暂地实现了聚变点火。这意味着它从聚变中产生的能量多于用于驱动它的激光能量。
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这是数十年来的重大科学突破，将为清洁能源的未来铺平道路。
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人类最理想的洁净能源
“可控核聚变”由于其固有的安全性、无污染的优越性、燃料资源丰富等特点，被认为是人类最理想的洁净能源。
核能包含裂变能和聚变能两种主要形式，目前受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用取得了商用化。
现在的核电站可以称为基于可控核裂变反应的核电站。
所谓核裂变就是通过中子轰击把大质量的原子分裂成小质量的原子和新的中子，产生大量的能量，这样的反应称为链式反应。原子弹的原理就是通过不可控核裂变反应，让能量在瞬间释放出来。而人类现在已经掌握了可控核裂变的技术，可以让核裂变反应的能量缓慢、可控地释放出来。
但核裂变一直有反应堆的安全性和核废料的长期处置问题。
核裂变反应后的核废料放射性极强、难以处理，安全事故的后果很严重，而且现阶段对于核裂变产生的核废料并没有有效的解决方法，只能将其固化封存。
1939年，美国物理学家贝特通过实验证实，如果把1个氘原子核经过加速器加速后与另1个氚原子核碰撞，会形成1个氦原子核并释放1个自由中子。
核聚变释放的能量，是核裂变释放能量的4倍。
核聚变是两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核的一种核反应形式，两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量。
核聚变能的物理基础是氢的同位素氘和氚发生聚变核反应。核聚变能以氢的同位素氘和氚作为燃料，氘可直接从海水中获取，且将其与锂混合后会产生一定反应。
依据实验评估可知，1L海水中所提出的资源，与300L汽油燃烧所产生能量相等。
核聚变的燃料和产物都不具有放射性。其产物是氦气，是一种无毒、无害的惰性气体，不产生长寿命放射性废物。
从材料反应的条件层面而言，核聚变的反应需求条件较高，一旦反应期间产生变故，离子破裂后，会立即终止聚变的产生。
核聚变能凭借资源无限、清洁环保、不产生放射性核废料等优点，被认为是人类未来的理想新能源。
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“种太阳”
20世纪50年代开始，人类就开始了关于核聚变问题的研究。
人类在掌握了核聚变原理之后，早在1952年便成功试爆了世界上第一颗氢弹，但氢弹爆炸是不可控的核聚变反应，不能作为提供能源的手段。
前苏联科学家提出了磁约束概念，对应构建的磁控制核聚变结构，这一装置被称之为“托卡马克”装置。
简单来说，该结构主要借助封闭性磁场容器，创造出与汽车内部轮胎相类似的传输模型。通电后，模型内部会就会出现巨大的螺旋型磁场，该结构可带动磁场内的核粒子运动，当磁场周围温度达到一定温度时，内部粒子将发生核聚变，产生能量。磁约束是实现受控核聚变的一种可行的途径，是利用磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料使其反应。
核聚变反应是太阳的能量源泉，托卡马克装置产生能量的原理是促成核聚变，所以这类装置被形象地称为“人造太阳”。
托卡马克是人类为尽早开发聚变能研制出的一种实验装置，被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径，是地球寻找聚变能源出路的希望。
国际磁约束受控核聚变研究始于上世纪50年代，经历了从最初的少数几个核大国进行秘密研究、技术解密，再到世界范围内开放合作、共同参与的研究阶段。
我国从20世纪六七十年代的“追赶者”，跨越到九十年代的“并跑者”，再到如今成长为具备国际技术输出能力的“领跑者”。
我国的核聚变能研究开始于20世纪五六十年代，虽然经历了长时间非常困难的时期，但能够始终坚持发展。
中国科学院和核工业集团承担相关研究所的建设，主要由两家专业研究院所和中国科学技术大学等若干大学从事聚变相关研究。
中科院合肥研究院等离子体物理研究所和核工业西南物理研究院目前正在运行的实验装置是东方超环装置（EAST）和环流器二号装置（HL-2A）。
其中，由我国科学家自主研制并拥有完全知识产权的EAST装置是世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置。
EAST装置研制过程中，依靠自主创新，解决了系列关键技术难题，发展了68项关键技术，建成了20多个关键子系统，2006年全部完成装置建设并实现工程调试一次性成功。
2016年2月，合肥全超导托卡马克物理实验就实现了电子温度达到5000万℃持续时间最长的等离子体放电。
2021年5月28日，全超导托卡马克核聚变实验装置创造了可重复的1.2亿℃的高温，并且持续了101秒，同时还实现了1.6亿℃持续20秒的运行。
2021年12月30日，全超导托卡马克核聚变实验装置又实现了7000万℃高温下1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，打破了自己保持的世界纪录，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。
近日，中国新一代“人造太阳”（HL-2M）装置等离子体电流突破100万安培（1兆安），创造了我国可控核聚变实验装置运行新纪录，技术水平居国际前列。
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能源革命的“号角”
可控核聚变技术实现商业化后，最直接的就是对人们社会生活的影响。
一旦人类掌握了核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源。
人类最大的困扰其实归根结底是能源问题。未来，如果可控核聚变真的实现了，所带来的接近无限的清洁能源将会彻底解决能源问题。
电的价格会越来越低廉。核聚变发电站会大量建起，足以满足人类社会生产生活的用电需求，工业也会因此加速发展。有了更加清洁的能源，化石燃料会被替代，环境将会大大改善。
温室效应导致的全球变暖将会成为历史。
除了能源，我国聚变研究的中心目标还包括在可能的条件下使得核聚变能源尽早在中国实现。
如将超导、低温技术应用于医疗，研制质子治疗系统，即世界最紧凑型质子治疗装备，可大幅提高我国精准医疗水平和高端医疗装备国产化水平。
目前，受控核聚变的商业前景已经吸引了大量投资者的高度关注，包括比尔·盖茨、杰夫·贝索斯和约翰·多尔在内的超级富豪们早已开始投资受控核聚变的公司。
核聚变工业协会的数据显示，私营企业去年获得了超过28亿美元的资金注入，而最近几年风险投资总计高达50 亿美元。
更重要的问题是，受控核聚变的最终突破将在未来30-50年之内彻底改变世界的政治和经济版图，俄罗斯、沙特、伊朗等能源生产大国将长期一蹶不振，而欧美的经济实力会再度崛起。中国在颠覆式能源革命的大变局之下，又将如何应对？
尽管实现可控核聚变商业化还需要突破许多难关，但西方发达国家已开始超前谋划布局，以便抢占新的科技制高点。
这很有可能是未来能源革命的主导权之争。
参考资料：
1.王握文,任永存,李杭橙. 可控核聚变：“无限的能源”梦想[N]. 解放军报,2022-08-26(011).
2.张宣. 可控核聚变为何被称为“终极能源”[N]. 新华日报,2022-02-09(012).
3.叶华龙.核聚变能源的开发与利用[J].中国高新科技,2020(23):41-42.
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