日前，中核集團(tuán)宣布：將成立可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體。
是否就意味著在突破“可控核聚變”的關(guān)鍵技術(shù)上只差臨門一腳。
若果真如此，將徹底改變現(xiàn)有的能源困局，并且領(lǐng)跑全球，率先實現(xiàn)第四次工業(yè)革命。
石油困局也將迎刃而解，畢竟當(dāng)可控核聚變用于發(fā)電之后，各行各業(yè)都可以實現(xiàn)電動化。
對石油的依賴程度，就會降至最低，基本上國內(nèi)的儲量即可以滿足需求。
即便是軍艦的動力也可以由可控核聚變反應(yīng)堆擔(dān)任，畢竟誰都不可否認(rèn)，在數(shù)十年之后可控核聚變無法實現(xiàn)小型化。
因為可控核聚變對于人類能源的意義實在是太大了，一旦可控核聚變實現(xiàn)商業(yè)發(fā)電，那就意味著人類將擁有取之不盡用之不竭的清潔能源。
現(xiàn)在所面臨的諸多問題都將迎刃而解。最主要就是可以解決“環(huán)境和化石能源枯竭”這兩大問題。
不過，若要維持可控核聚變持續(xù)且穩(wěn)定的運(yùn)行下去，難度還是比較大的。
不然，各國經(jīng)過數(shù)十年的研究，到目前為止的進(jìn)展也沒有太大。
可以說，可控核聚變是各個國家集中了其最為尖端的技術(shù)人才和科學(xué)技術(shù)，然而取得的結(jié)果還是不容樂觀。
在說可控核聚變的難點(diǎn)之前，還是要了解一下其具體的反應(yīng)過程。
簡而言之，可控核聚變就是讓核聚變受人為的控制，從而穩(wěn)定的運(yùn)行下去產(chǎn)生較大的能量，而不能讓它不受控的發(fā)生爆炸或者停止運(yùn)行。
眾所周知，核聚變要發(fā)生的條件是超高溫和超高壓。
即便是不受控的核聚變氫彈，還需要借助原子彈爆炸形成的超高溫和超高壓的條件，才可以順利的進(jìn)行。
那就更不用說可控核聚變了，可以說，它需要發(fā)生反應(yīng)的條件遠(yuǎn)比氫彈更加困難。
為了實現(xiàn)核聚變，科研人員就選擇了等離子體流，等離子體流的出現(xiàn)使得核聚變的發(fā)生更加容易。
它的作用就是外力通過將等離子體加熱和加壓，使反應(yīng)元素達(dá)到高溫高密度狀態(tài)，使原子核具有足夠的能量，克服庫侖斥力實現(xiàn)核聚變反應(yīng)。
因此而言：在可控核聚變的過程中，高溫等離子體流是很重要的，由于它是一種極其不穩(wěn)定和復(fù)雜的物質(zhì)，也會受到各種因素的擾動，而導(dǎo)致溫度下降，甚至停止反應(yīng)。
因此，要使高溫高壓的等離子體穩(wěn)定地存在，不與周圍的物質(zhì)接觸而冷卻或損失能量，需要有設(shè)備來約束它，讓其受控的在反應(yīng)堆中運(yùn)轉(zhuǎn)下去。
因此目前來說，可控核聚變的難點(diǎn)主要有兩個:
目前主要用到的約束等離子體的方法主要有兩種：分別是磁約束和慣性約束。
磁約束是利用強(qiáng)大的磁場將等離子體固定在一個環(huán)形或球形的真空容器內(nèi)。
如我國的環(huán)流一號、環(huán)流二號、環(huán)流三號、東方超環(huán)；德國的ASDEX-U；意大利的FTU；英國的MAST；法國的WEST；美國的TFTR、DⅢ-D、C-Mod；日本的JT-60、JT-60SA等磁約束核聚變裝置。
慣性約束是利用強(qiáng)大的激光或粒子束將等離子體快速壓縮到極小的體積內(nèi)，在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)聚變反應(yīng)，如美國的國家點(diǎn)火裝置；我國的神光-Ⅲ激光器等激光聚變裝置。
由于激光約束裝置的耗能比較大，而可控核聚變又是為了實現(xiàn)廉價的能源，這也導(dǎo)致很多有實力的國家將研究重心放在磁約束裝置上。
即便是集合了全球先進(jìn)國家的技術(shù)；到目前為止，依舊無法做到令等離子體穩(wěn)定的運(yùn)行下去。
由于等離子體是由帶電粒子組成的第四態(tài)物質(zhì)，它具有復(fù)雜而豐富的物理現(xiàn)象和行為。若要控制等離子體的運(yùn)行，那首先就必須徹底了解其特性和規(guī)律。
換言之，等離子體還存在著許多未解決或尚未完全解決的問題，就比如說等離子體的穩(wěn)定性、湍流、輸運(yùn)、邊界層、波粒相互作用等等。
也就只有真正弄清等離子體的特點(diǎn)和規(guī)律，才可以對其施加約束，從而解決可控核聚變的最大難點(diǎn)。
要知道可控核聚變中等離子體的溫度高達(dá)上億攝氏度，盡管它不會與反應(yīng)堆內(nèi)壁直接接觸，但是向外輻射的高溫也不容小覷。
畢竟如今對等離子體的研究還不夠深入，一旦等離子脫離磁約束，那就是擊打在反應(yīng)堆的內(nèi)壁。
畢竟等離子體是帶著上億攝氏度的高溫，當(dāng)它直接作用在反應(yīng)堆內(nèi)壁時，就會對內(nèi)壁造成較大的危害。
因此，用于制造反應(yīng)堆內(nèi)壁的材料必須具備較強(qiáng)的耐高溫能力。
而地球上耐高溫最強(qiáng)的材料就是鎢，其熔點(diǎn)高達(dá)3410攝氏度；但是它本身又太脆，延展性不夠好，是很難進(jìn)行加工成型的。
由于可控核聚變在運(yùn)行的過程中，是不會產(chǎn)生二氧化碳污染物，也不會發(fā)出核輻射等危害，是一種比較理想的能源獲得形式。
而其所用的燃料主要就是氦3，這東西在月球上多的是，儲量高達(dá)上百萬噸。
據(jù)試驗數(shù)據(jù)顯示，一千克氦3就可以產(chǎn)生19兆瓦的能量，可為一座城市提供6年的照明時間，8噸氦3既可以滿足我國全年的能源用量。
所以說，氦3是可供人類使用太長的時間，可謂是取之不盡用之不竭。
另外，核聚變反應(yīng)時釋放出的能量是核裂變的4倍。
結(jié)合其所用的燃料和清潔以及放能這三個方面就可以得知：可控核聚變的優(yōu)勢實在是太大了，其遠(yuǎn)比現(xiàn)在的任何發(fā)電方式的前景都更廣闊。
要知道，如今的發(fā)電無非就是“水電、火電、太陽能、風(fēng)電、核電、地?zé)犭姟边@六種。
其中占比最大的就是火力發(fā)電，它的燃料是煤炭、石油、天然氣這三種化石能源。
都知道，化石能源燃燒會產(chǎn)生二氧化碳等諸多危害環(huán)境的氣體，長此以往下去，地球上的環(huán)境就會受到較大的破壞。
另外，化石能源的儲量也是有限的，總有一天會被用盡。
而可控核聚變的出現(xiàn)就可以徹底解決這個難題，畢竟它沒有污染，且燃料充足。
第一就是磁約束技術(shù)
在2021年12月30日，托卡馬克裝置成功實現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行。
在2022年10月19日，環(huán)流二號突破了100萬安培等離子體。
在2023年4月，東方超環(huán)裝置獲得403秒穩(wěn)態(tài)高約束等離子體。
在2023年8月28日，環(huán)流三號實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行。
由此可見，國產(chǎn)可控核聚變裝置的進(jìn)展是在一步步的推進(jìn)中。但是，距離成年累月的運(yùn)行還有較大的一段距離要走。
第二就是反應(yīng)堆內(nèi)壁的材料
早在2022年，中科院物理研究所就研究出了新型的鎢材料。這種材料的純度極高，抗拉強(qiáng)度高達(dá)1350兆帕，用于當(dāng)作反應(yīng)堆的內(nèi)壁材料也是可行的。
概而論之，雖說可控核聚變?nèi)缃襁€未實現(xiàn)，但是在諸多院校和科研單位的努力下，相信不久之后就會實現(xiàn)的。
一旦實現(xiàn)了可控核聚變，如今所要面對的能源困局、環(huán)境問題都會得到解決的。
