核聚变研究取得突破性进展

最新的进展
１１月９日（星期六），在英格兰牛津郡欧洲联合环形聚变反应堆进行受控聚变第一次产生了大约１．７兆瓦的电力，持续时间为２秒。这是人类向获得安全的、清洁的和取之不尽的能源迈出的重要的、具有里程碑意义的一步。核聚变是极其安全的，因为一旦反应堆出现故障，它会迅速关闭。这次反应是在比太阳中心温度高２０倍的环形反应堆中进行的。受控核聚变
核聚变是太阳等恒星上正在发生的核反应。核聚变是氢元素的同位素氘、氚两种轻原子核高速碰撞聚合成较重的氦原子核并以其产生高能中子（１４．１百万电子伏）与高能α粒子（３．５百万电子伏）的形式释放能量。
如果把发生核聚变时产生的能量转换成热能并用来发电，人类就能实现通过核聚变发电的梦想。
实现受控核聚变，必须具备三个必要条件：（１）要把氘和氚加热到几亿摄氏度的超高温，此时燃料以物质第四态——等离子体形态存在。（２）必须使等离子体粒子密度达到每立方厘米１００万亿个。（３）要使能量约束时间达到１秒钟以上。
这就是核聚变自发点火的条件。此后只需补充燃料（每秒钟补充约１克），核聚变反应就能持续进行下去。
核聚变的装置及方法原则上有两种：
（１）惯性约束途径，它是设在瞬间实现微型核爆炸，即用强功率驱动器（激光、电子、离子束）把燃料微粒高度压缩加热。
（２）磁约束途径。它是用磁场把高温等离子体封闭在真空容器中平缓地进行核反应。磁约束途径中发展最快的是托卡马克，这是一种环形装置，由特殊形态磁体、真空室、等离子体控制设备、加热设备组成。氢弹与受控核聚变
氢弹爆炸实际上也是一种热核聚变反应，但氢弹爆炸的巨大能量是在一瞬间释放的，一发而不可收；而受控核聚变是把核聚变反应变成一个可以控制的过程，使核聚变能持续受控地进行，并且把产生的聚变能转换成电能或其它形式的能量，使之造福于人民。取之不尽的能源
受控核聚变是人类取之不尽、用之不竭的既安全又清洁的能源。掌握了它，就等于掌握了一个新的太阳。
核聚变消耗的是氘和氚，其中氘是天然存在的，可以从海水中提取。
根据测算，每升海水中含有０．０３克氘，地球上仅在海水中就有４５万亿吨氘。所以氘是取之不尽，用之不竭的。氚可以利用储藏丰富的元素锂在聚变堆中再生，而核聚变发电比利用核裂变的原子能发电，要安全得多。由于核聚变燃料在反应堆中每秒钟只投入大约一克，所以当有可能发生不测时，可以不失时机地停止供给燃料，反应堆会迅速关闭，不致发生灾难性事故。
由于核聚变反应会使反应堆的构成物质变成放射性物质，但是这些放射性物质被固定在反应堆构造物原子间，所以不必担心它们会逸入空气或随冷却水渗漏出去。同时，这类放射性物质的半衰期很短，比起核裂变原子反应堆来，放射性物质的减少要快得多。它不会大量产生污染环境的放射性物质。
所以，核聚变是一种理想的能源。当代主攻课题之一
受控核聚变研究，是当代世界科学技术领域的主攻课题之一。８０年代建造的最新一代功率最大的有：托卡马克—ＪＥＴ（欧洲联合环形聚变装置）、ＴＦＴＲ（美国）、Ｔ—１５（苏联）以及ＪＴ—６０（日本）。
欧洲托卡马克—ＪＥＴ（它是一个包括欧共体所有国家、再加上瑞士和瑞典在内的合作性集团。）在１９９０年用纯氢等离子体工作，已把氢加热到３．２８亿度以上的温度（比太阳中心温度高２０倍），等离子体粒子密度达到每立方米４×１０的平方。个，保持时间大约为十分之几秒。
热氢等离子体的其他参数也很高。如果把它们换算成氘—氚混合物，关键指标Ｑ——有效能量对消耗能量之比为０．８（有效能量超过消耗能量时，应发生热效反应“点火”）。这已经完全接近点火条件（Ｑ＝１）。
欧洲联合环形核聚变反应堆的工作成就标志着聚变燃料实际利用的开始，但是还有两个重要问题没有解决，一是仍然没有做到使聚变消耗的能量同产生的能量相当。聚变反应堆使用的大量电能，用于大型磁铁的动力和加热燃料，而目前通过聚变获得的能量远未达到所消耗能量的数量。另一个更难达到的目标是点火，即在点火这一瞬间，使聚变反应产生的能量极大，达到自给自足。预料，这两个问题将成为科学家重点研究解决的课题。
在欧洲联合环形聚变反应堆工作的１４个欧洲国家的科学家小组１１月１１日说，他们希望建造一个能产生等于上述能量５倍那么多能量的新反应堆。他们希望这个新反应堆比这次试验用的反应堆大一倍半，造价将达２８亿英镑左右。他们希望利用氘和氚的混合物达到在几秒钟内产生１０兆瓦能量的水平。
美国的ＴＦＴＲ反应堆，两年前就达到３亿多度的等离子体温度，但密度比欧洲托卡马克—ＪＥＴ少—个数量级。
然而美国人的保持时间已经达到了１．８秒。可是，由于联邦预算削减，它的研究计划放慢了，结果使欧洲人走到了前头。
苏联的Ｔ—１５由于众所周知的原因已经大大落后于欧洲和美国。联合攻关  奔向新目标
普林斯顿是美国受控核聚变研究的最高中心。它现在计划在１９９３年第一次将氚用于其现有的大机器装置中。
它还希望能建造一个较小的下一代反应堆以促进它的核聚变研究。美国能源部正在开始把它的力量集中用在国际合作上，而不是纯粹由美国人从事的研究项目上。美国的牵头项目计划是国际热核实验反应堆，这是由美国、苏联、欧洲和日本的一次联合行动，目的是共同建造２１世纪初的世界第一个工作聚变反应堆。
目前的聚变反应堆都是在短暂的瞬间燃烧燃料，估计这座１０层楼高的国际聚变反应堆造价至少达６０亿美元，将是世界上第一个能持续不断地运转的核聚变反应堆。（霍爱华）