人类对能源的需求正在逐渐加热我们的地球，这其中主要是燃烧化石燃料产生的温室气体导致的气候变暖的功劳。为遏阻气候变暖，各国都在寻求水能、风能、核能、太阳能等清洁能源，但同样会酿成不同的环境和生态后果。要保护我们的地球家园，人们寄希望于一种最清洁，最有效的能源，那就是模拟恒星内部反应的核聚变。
目前很多国家都在单独或联合研究核聚变反应堆，最热的是托克马克装置，包括欧洲国际热核聚变实验反应堆，美国国家点火装置，以及中国合肥的先进实验超导托卡马克实验装置等，中国的托克马克本月12日首次实现了加热功率超过1亿兆瓦，等离子体储能达到300千焦，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，此前的最长约束时间也达到了101.2秒，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。
然而还有一种核聚变反应堆也不容忽视，这就是以德国文德尔施泰因7-X为代表的仿星器。德国团队昨天宣布，该装置已实现最高的能量密度和最长的等离子放电时间，等离子体温度达到2000万°C，已超过太阳1500万°C的温度，标志着在寻求清洁聚变能源方面又向前迈进了一大步。
由于核聚变需要将等离子体加热到超高的温度，地球上任何容器都无法容纳，因而必须用磁场将它们约束在一起，长时间保持比太阳还高的高温，才能让受控核聚变持续下去。因此等离子体能达到的温度和持续时间就成了核聚变装置能否成功的关键。
托克马克装置是用超导线圈组成简单的甜甜圈或者说游泳圈形状的环形装置，用环形螺旋磁笼来约束高温等离子体，需要在等离子体中感生高达上千万安的超强电流；仿星器则不需要强大的等离子体电流，而是直接扭曲外部线圈，产生环形的扭曲磁笼以约束等离子体，看起来高度复杂，完全就是一个怪胎。简单地说，托克马克像甜甜圈，仿星器像麻花。
上世纪五六十年代仿星器的研究非常普遍，但70年代托克马克有重大进展后，仿星器一度失去了热度，而近年来托克马克研究中出现了一些问题，仿星器才再次受到关注。
文德尔施泰因7-X造价达10.6亿欧元，采用一种高度复杂的形式，用50个超导磁性线圈将等离子体约束在一个闭合扭曲的环形磁笼中，可能是这个世界上最复杂的结构之一了。
德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所在2015年12月首次启动了文德尔施泰因7-X，成功生成1000000k氦等离子体，持续十分之一秒；几个月后，生成80000000k氢等离子体，持续四分之一秒。
昨天该团队宣布，他们最新一轮的实验首次实现了持续时间超过100秒，温度高达2000万°C的氢等离子体，能量第一次超过了1兆焦耳，创下了这种仿星体的纪录。此外，这次试验还创造了每立方米2×10^20个粒子的高等离子体密度，根据科学家们的说法，这种密度已可以满足未来发电站的要求了。
文德尔施泰因7-X的目标是在扭曲磁笼中产生能连续保持30分钟以上的超高温等离子体，如果能够实现，这个看似奇葩的高度精密概念验证装置将令人信服地证明，仿星器核聚变可以成为未来可持续能源的重要组成部分。但是就目前而言，它仍然还是一个很大的假设。
资料参考：马克斯·普朗克等离子体物理研究所
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