IT之家 4 月 15 日消息，韓國(guó)的“人造太陽(yáng)”在聚變能研究方面取得了重大突破，其超導(dǎo)托卡馬克先進(jìn)研究 (KSTAR) 裝置成功將等離子體環(huán)路加熱至 1.8 億華氏度（1 億攝氏度），并維持了創(chuàng)紀(jì)錄的 48 秒，這一成績(jī)打破了該裝置于 2021 年創(chuàng)造的 31 秒的世界紀(jì)錄。
這一突破標(biāo)志著實(shí)現(xiàn)近乎無(wú)限清潔能源的道路上邁出了重要一步，雖然距離最終目標(biāo)還有很長(zhǎng)的距離。科學(xué)家們七十多年來(lái)一直在嘗試?yán)煤司圩優(yōu)槿祟悗?lái)無(wú)限能源，這項(xiàng)技術(shù)模仿恒星內(nèi)部的能量產(chǎn)生過(guò)程。核聚變通過(guò)在極高壓強(qiáng)和極高溫度下使氫原子融合成氦原子，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。恒星正是通過(guò)這種方式，將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為光和熱，產(chǎn)生巨大的能量，同時(shí)卻不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體或長(zhǎng)壽命的放射性廢料。
然而，復(fù)制恒星內(nèi)核的條件絕非易事。目前最常見(jiàn)的聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)是托卡馬克裝置，其工作原理是將等離子體（物質(zhì)的四種基本狀態(tài)之一，由帶正電的離子和帶負(fù)電的自由電子組成）超熱（superheating）并限制在一個(gè)甜甜圈形狀的反應(yīng)室中，利用強(qiáng)大的磁場(chǎng)進(jìn)行約束。
據(jù)IT之家了解，讓這些動(dòng)蕩的超高溫等離子體穩(wěn)定停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間以實(shí)現(xiàn)核聚變一直是項(xiàng)艱巨的任務(wù)。蘇聯(lián)科學(xué)家納坦?雅夫林斯基在 1958 年設(shè)計(jì)了第一個(gè)托卡馬克裝置，但迄今為止，沒(méi)有人能夠制造出產(chǎn)出能量多于消耗能量的聚變反應(yīng)堆。
核聚變面臨的主要障礙之一是如何處理達(dá)到聚變溫度的等離子體。由于聚變反應(yīng)堆需要比恒星內(nèi)部自然發(fā)生的聚變環(huán)境低得多的壓力，因此需要非常高的溫度，通常要比太陽(yáng)還要高。例如，太陽(yáng)核心溫度約為 2700 萬(wàn)華氏度 (1500 萬(wàn)攝氏度)，但其壓力大約相當(dāng)于地球海平面大氣壓力的 3400 億倍。
讓等離子體達(dá)到這些溫度相對(duì)容易，但難的是找到一種方法來(lái)控制它，使其既不會(huì)燒穿反應(yīng)堆壁，又不會(huì)破壞聚變過(guò)程。這通常需要激光或磁場(chǎng)來(lái)約束。
為了延長(zhǎng)等離子體的燃燒時(shí)間，科學(xué)家們改進(jìn)了反應(yīng)堆的一些設(shè)計(jì)，例如用鎢代替碳來(lái)提高托卡馬克偏濾器的效率，這些偏濾器可以去除反應(yīng)堆中的熱量和灰燼。
KSTAR 科學(xué)家們的目標(biāo)是到 2026 年使反應(yīng)堆將 1.8 億攝氏度的高溫持續(xù)保持 300 秒。這項(xiàng)紀(jì)錄的取得也讓韓國(guó)加入了世界各國(guó)核聚變競(jìng)賽的行列，其中包括由美國(guó)政府資助的國(guó)家點(diǎn)火裝置 (NIF)，NIF 也曾因其反應(yīng)堆核心在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的能量超過(guò)輸入能量而引發(fā)關(guān)注。
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