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核聚变工程又被人们称为“人造太阳”，一旦掌握了可控核聚变，那么未来人类将有用取之不尽用之不竭的“无尽能源”。
可由于技术上的难题，人类至今也未能成功研发出可控核聚变，因此“无尽能源”也只存在于理论之中。
然而，位于中国合肥的科学岛，却已经在可控核聚变研发上，取得了突破性的进展，为人类研制“人造太阳”多增添了一分可能性。
难道，这一次合肥真的要率先“冲出地球”，为人类带来“无尽能源”了吗？
“人造太阳”：可控核聚变可控核聚变之所以被人们称为“人造太阳”，是因为这种核反应释放能量的方式，和太阳有着异曲同工之妙。
太阳就像是一个巨大而炽热的氢聚变反应炉，在其核心部位高温和高压的环境下，氢核通过核聚变反应融合成氦，同时释放出巨大的能量，这种核聚变过程就是是太阳能量的来源。
而可控核聚变则是通过控制聚变反应的条件，模拟太阳内部的高温高压环境。这种装置使用氘和氚等氢元素，将它们融合成氦，同时产生巨大的能量。
现如今，人类主要是利用核裂变反应生产能源，这种技术被广泛地应用于核电站之中。不过，核裂变相应地存在核废料和核反应链等问题。
相比之下，可控核聚变则使用轻元素进行核聚变，不产生长寿命的放射性废料，可用燃料资源更加丰富。并且，这种能量释放是无污染且几乎无穷尽的。
正因如此，人们才会寄希望于掌握可控核聚变，使其成为可供人类使用的“无尽能源”。那么可控核聚变是如何像太阳一样源源不断产生能量的呢？
可控核聚变的关键是创建和维持一个高温等离子体。等离子体是一种，由电子从原子中分离出来，形成正离子和自由电子的混合物。
为了保持可控的反应条件，等离子体必须处于束缚状态。可以通过使用磁场（磁约束）或激光束（惯性束缚）来实现对等离子体的束缚。
一旦高温等离子体被束缚起来，核聚变反应就可以开始了。可控核聚变通常采用氘和氚作为燃料。当氘和氚融合时，会释放出巨大的能量。
这样的能量释放过程，不仅不会产生任何的污染，并且由于氢元素极易从自然界中获取，所以可控核聚变的可行性也非常之高。
然而，人类早在上世纪50年代开始，就已经对可控核聚变展开了研究，至今已有半个多世纪，却仍未取得实质性进展，这究竟是为什么呢？
制约可控核聚变实现的因素想要实现可控核聚变，就需要将环境维持在一个非常高的温度和压力条件下，这个温度通常会达到数千万摄氏度。
这使得实现和维持核聚变条件成为一项巨大的挑战，因为这需要进行核聚变的设备，同时兼具耐高温和耐高压两大特点，这对于人类目前的制造科技来说，无疑是一大难题。
而且，在可控核聚变中需要将高温和高压的等离子体束缚起来，以避免其与设备之间的直接接触和散射。
但是想要真正安全地对等离子体进行束缚，绝不是一件容易的事情。
因为等离子体具有不稳定性，容易受到外部扰动的影响。束缚等离子体需要强大的磁场或惯性控制，这对装置的设计和操作都提出了极高的要求。
在可控核聚变中，等离子体与容器壁面的相互作用也会对材料造成破坏。长期暴露在高温和辐射环境中，容器壁面会受到严重的热和粒子冲击，导致材料破损。
除此之外，可控核聚变需要实现能量的持续输出，即使在不断变化的反应条件下也能保持平衡。这需要精确控制能量输入和输出的平衡，对人类现有的科技也是一项巨大的考验。
不过，即便可控核聚变的研发面临诸多难题，但世界各国每年仍旧在这一研究上投入多达数百亿美元的研究资金，希望能攻克可控核聚变的技术难题。
坐落于我国合肥市的科学岛，就是中国研究可控核聚变的一大基地，那么这一次合肥科学岛在可控核聚变的研究上取得了什么样的突破呢？
合肥率先“冲出地球”？合肥科学岛位于城郊地区，这里不仅集结了来自中科院合肥物质科学院的一批顶尖科学家，还有着4层楼高、重达800吨的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)。
每天早上7点，天刚蒙蒙亮的时候，岛上的科研人员便已经紧锣密鼓地投入科研实验之中，而丁锐则是众多“科研大军”中的一员。
丁锐是EAST物理实验室的负责人，他从事等离子体物理研究，已经足足有将近二十个年头。
可以说，丁锐将自己人生中最青春、最美好的时光，都奉献给了中国的可控核聚变研究。在长达20年的科研过程中，他也见证了我国在可控核聚变研究上一次又一次的突破。
在丁锐看来，不管是石油、天然气，又或者是煤炭。这些资源都是不可再生的，总有一天会被人类使用殆尽，即便是太阳能这类的新能源，也会受限于自然环境，无法完全发挥作用。
因此，为了中国未来拥有真正可持续使用的“无尽能源”，对可控核聚变的研究非常有必要。并且实现“人造太阳”也是他毕生的梦想。
在合肥科学岛上，不只是丁锐，所有科研人员都是和丁锐一样的“追梦人”。他们不畏艰苦，克服了一个又一个的困难。
例如为了稳定可控核聚变的磁场环境，超导材料的研发十分关键。可当时的国产超导材料，并不符合实验要求。
为此，科研人员在经历了上千次的失败，数百次的调试之后，才最终做到了“让铜线100%不断线”，得以让实验进行下去。
在经历了无数艰难险阻之后，科学岛对可控核聚变的研究，相继取得了突破性的成就。
2021年5月28日，随着计时器上的数字不断跳动，EAST的托卡马克装置高温等离子在1.2亿摄氏度下运行长达101秒，创造了世界纪录。
而在2023年的4月，EAST再次创造历史，长脉冲高约束模等离子体运行达到了403秒，再一次打破了世界纪录！
这一成就意味着，我国在可控核聚变的等离子体约束环节取得了里程碑式的进展，已经能够初步稳定地对高温和高压的等离子体进行控制和束缚。
这对于可控核聚变的研发来说意义非凡，因为长期以来可控核聚变的研发，就是饱受高温高压和等离子体束缚两大难题的困扰。
如今，EAST取得进展，已经初步攻破了等离子束缚的难题，为人类走出了一条可行之路，这就意味着未来人类很有可能彻底攻破这一难题，朝着真正实现可控核聚变迈出关键一步。
中国一向是一个能够“集中力量办大事”的国家，正因如此我们才能率先取得在可控核聚变研发上的领先。
不过，EAST所取得的成果固然重要，但想要真正地攻克可控核聚变难题，还需要通过不断地实验，从而实现技术上的突破。
中华民族一向是一个擅长创造奇迹的民族，相信在不久的将来，合肥科学岛还将取得更多的突破性进展，真正让中国的可控核聚变事业率先“冲出地球”！
参考资料：【1】《准备着，点亮“人造太阳”（我们的新时代）》——人民日报.2022-06-10
【2】《平均年龄34岁“逐日”青年人“点亮”聚变灯》——新华网.2020-01-02
【3】《“人造太阳”EAST： 向人类能源终极梦想迈进》——科技日报
