據中科院等離子所11月12日消息，我國磁約束核聚變實驗裝置“人造太陽”日前取得重大突破，為后續核聚變清潔能源的開發利用奠定了重要的技術基礎。可能對核能不是很熟悉的你并不是很清楚這次的突破意味著什么。接下來，我們就一起來深入了解一下核能、裂變能和聚變能的相關知識，以便更好的了解這個“人造太陽”獲突破的重要性有幾何。
首先，得先知道什么是核能？核能，也被稱之為原子能，是能源家族的新成員，主要是通過核反應從原子核釋放的能量，其有兩種主要形式——裂變能和聚變能。
其中，裂變能是重金屬元素的核子通過裂變而釋放的巨大能量。目前，得益于受控核裂變技術的發展，我國裂變能的應用已經實現了商用化，如核（裂變）電站。但是，不得不說的是，裂變能的發展受限且有限，因為裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量很少，而且常規裂變反應堆很不好的一點是——會產生放射性較強的核廢料。
而聚變能是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核并釋放出的能量。目前，各國正在大力開展受控核聚變研究，主要是致力于實現聚變能的和平利用。其實，人類早在之前就已經實現了氘氚核聚變—氫彈爆炸。但是，這種爆炸是不可控制的瞬間能量釋放。因為，不可控，所以，潛在危險性極大。所以，各國加快腳步進行著受控核聚變研究。與裂變不同的是，維系聚變的燃料是氫的同位素——氘和氚，而氘的蘊藏量極其豐富，就藏在地球的海水中。簡而言之，聚變能是一種可無限開發利用的、清潔無污染的、安全的新能源。所以呢，這“根”看著這么大，世界各國，尤其是發達國家，自然而然不遺余力地競相研究、開發聚變能，以落地生根發芽。由此，你應該可以想象得到，該大科學裝置“人造太陽”獲突破的重要性了吧。
接著，我們來看看這次我國的“人造太陽”在哪些方面取得了重大突破呢？我國的科學工作者們在四十年的核聚變研究征程中砥礪前行，使得我國的“人造太陽”在以下幾個方面取得突破：實現加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億度；在射頻波加熱為主、低動量注入、鎢偏濾器等類似未來聚變堆條件下，實現了高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進穩態運行模式……一言以蔽之，那就是，我國朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步！
最后，我們再多個心眼了解一下這個“人造太陽”為什么需要在鎢偏濾器條件下實現呢？可能你也知道，偏濾器是托卡馬克的重要組成部分。鎢偏濾器的存在主要是為了將中心等離子放電產生的帶電粒子偏濾到一個單獨的腔室中。而在此室內，帶電粒子轟擊擋板，變為中性粒子被抽走，避免了帶電粒子轟擊主室壁釋放出次級粒子，影響約束區邊緣的磁場位形。而在經過近四十年的各種托卡馬克裝置實驗，科研工作者們發現，鎢（W）材料具有優異的熱性能、H的低溶解度和低濺射率，使得W成為現在乃至未來托卡馬克裝置中偏濾器的重要材料之一。日本早在2013年就已經將偏濾器全部鎢化，并作為未來偏濾器的主要實驗對象。我們國家也已經實現偏濾器全部鎢化，也就是說，你們從圖片上看到的、目之所及的那一片片都是鎢制成的鎢片片。
話說回來，在當下，人類百分之九十的能源都是來于自石化燃料，而這也導致了嚴重的污染——酸雨、水污染、溫室效應、臭氧層空洞、劇烈的天氣變化等等。而且，我們都知道，這些資源是十分寶貴和有限的。它們還有好多應用，幾乎各工業部門都離不開石化產品。所以說，對于能源，這種快速消耗的存在，我國的“人造太陽”還肩負著一個極為重要的科學使命——那就是，在未來，實現聚變能商用目標，為地球減負，或為全世界帶來革命性的變化。希望我國的核聚變裝置在不久的未來能夠取得更多的突破，讓這個“人造太陽”造福全人類！
