可控核聚變作為一種具有多種優勢的理想能源，被寄予了許多期望。在各國協同展開聯合研究計劃的同時，包括中國在內，有實力的國家都希望在這一領域率先取得突破

人類探索更高效更持久更清潔能源的努力從未停止。相比于目前已經進行了較充分利用開發的核裂變能，不少專家認為，可控聚變能代表著更美好的能源未來。

談起可控核聚變，記者采訪的核電業內專家認為非常遙遠。他開了個玩笑，說記者可能在有生之年都未必能見到這一技術成功應用于發電。他解釋說，當前可控核聚變還停留在工程原理階段，雖然已經可以產生熱量，卻還不清楚應該如何導出。

也有更樂觀的看法認為，磁約束核聚變的商用未來并非不可預見。中國國際核聚變能源計劃執行中心（以下簡稱“ITER中心”）副主任羅德隆就曾對媒體表示，他認為這一應用將在本世紀中葉前后成為現實。

無論是否遙不可及，世界各國均對這一能源的未來寄予了許多期望。在協同開展ITER計劃的同時，包括中國在內，有實力的國家都希望可在這一能源領域搶占先機。

理想能源

太陽的光與熱，其發生原理正是核聚變反應。早在上世紀50年代，人類通過制造氫彈，已經成功實現聚變反應。依靠原子彈爆炸時形成的高溫高壓，促使熱核燃料氘和氚聚合成較重的原子核，從而釋放出巨大的能量。

與裂變能相比，聚變能具有資源豐富，安全、清潔、高效的優點，基本滿足人類對于未來終極能源的種種設想。

然而，正因為這一能量的巨大，要使之成為服務人類生產生活的理想能源，必須對劇烈的核聚變反應加以控制。這里所說的“可控核聚變”需要滿足兩個條件：第一，極高的溫度；第二，充分的約束。

在摸清原理后，科學家們本以為可以很快實現聚變能的應用。然而經過了幾十年，這一研究卻并未取得期望的成果。

至此，研究者們終于意識到，僅靠一國之力，很難完成這一龐大的實驗。由此，ITER計劃誕生了。

ITER：科學“盛宴”

ITER計劃的提出可追溯至1985年，其后幾經變化，自2003年中國加入、美國重返后，終于在2006年正式簽署了有關協定，整個計劃從2007年開始進入裝置建造階段。

具體來說，ITER將把上億度、由氘氚組成的高溫等離子體約束在體積達837立方米的“磁籠”中，產生50萬千瓦的聚變功率，持續時間達500秒。如果成功，這將是人類第一次獲得接近電站規模的受控聚變能。

從科學研究的角度來講，這一實驗可以探究聚變反應中高溫等離子體的特性，學習其約束、加熱和能量損失機制等；從工程角度講，則可以驗證ITER裝置整體及部件，在50萬千瓦聚變功率長時間持續過程中產生的變化及可能出現的問題。

在此基礎上，聚變能示范電站的設計、建造與運行將成為可能。包括提高功率、聚變反應持續等實驗，也將繼續進行，并爭取盡早建設商用聚變堆。

在整個ITER的建設中，中國負責的部分約為10%，其中包括12個采購包制造任務（即實物貢獻，制造并提供ITER的裝置部件），以及20%左右的現金投入。

8月14日，中國首批ITER部件（包括包層壁、線圈導體等），在經歷了前期的生產資質認證、樣品測試等環節后，在合肥正式開工，預計今年年底交付。其中所有部件使用的材料100%為我國自主研發，在全部7個參與國中，僅有兩個國家可以做到這樣的自主研發生產。

羅德隆表示，中國通過參與ITER計劃，不僅能夠以10%的投入，獲得100%的知識產權。更為重要的是，國家將以此為契機，培養、鍛煉一支能夠掌握和利用這些寶貴知識的人才隊伍。

中國角逐聚變未來

雖然經歷了福島核事故的影響，很多國家并未放棄核電。對于聚焦“未來核能”的ITER計劃，各參與國也并未放松。

日本核聚變研究所內的相關實驗設備在地震中損毀，ITER計劃總干事本島修表示，除非絕對必要，否則并不情愿將日本承擔的工作轉移到其他成員國。

美國也同樣。在5月發布的美國能源部2011戰略規劃中，明確提出要保持國家在清潔能源技術領域的領先定位，并特別提到了支持包括核聚變在內的新技術研究。

聯合與競爭，在世界可控核聚變研究領域，中國正努力想要走到前列。

中國研究磁約束聚變的歷史可追溯至上世紀五六十年代，當時的中科院物理所最先建造了一個直線放電裝置和兩個角向箍縮裝置，并于1974年建成了我國第一臺托卡馬克CT-6。

此后不久，中科院等離子體物理研究所成立，并于1995年建成HT-7托卡馬克裝置。這是繼法國之后第二個能產生分鐘量級高溫等離子體放電的托卡馬克裝置，同時也是全超導托卡馬克裝置HT-7U（大科學工程EAST）的前身。

EAST是我國自主研發設計、非圓截面核聚變實驗裝置。作為全超導非圓截面托卡馬克，其規模比ITER小得多，但二者的等離子體位形及主要的工程技術基礎相似。因此，無論從物理基礎、工程技術基礎還是人才培養上，均為ITER計劃做出了前期研究貢獻。

在加入ITER計劃后，中國的核聚變研究水平提升很快，但羅德隆認為，我國在此領域的研究目前仍處于中等水平，還有繼續提升的空間。

2008年，中國啟動了ITER計劃國內專項配套研究，至今已經批準立項32個研究項目，涉及聚變堆的概念設計、波加熱、聚變材料及相關等離子體理論和實驗研究等內容。

今年，磁約束聚變堆總體設計組成立，將為全面消化吸收ITER設計技術、掌握聚變堆相關物理和工程關鍵做出努力，并同時開展我國磁約束聚變堆的總體設計研究。

資料

當前主流可控核聚變方式介紹

目前主要的幾種可控核聚變方式有：磁約束核聚變（托卡馬克）、激光約束（慣性約束）核聚變、超聲波核聚變。

其中，磁約束核聚變是利用強磁場約束帶電粒子，構造反應腔，建成聚變反應堆，將聚變材料加熱至數億度高溫，實現聚變反應。“托卡馬克”型磁場約束法，主要利用大電流所產生的強磁場，把等離子體約束在很小范圍內實現核聚變。

慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體，裝入直徑約幾毫米的小球內，從外面均勻射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸發，受它的反作用，球面內層向內擠壓（反作用力是一種慣性力，靠它使氣體約束，所以稱為慣性約束），小球內氣體受擠壓而壓力升高，并伴隨著溫度的急劇升高。當溫度達到所需要的點火溫度（幾十億度）時，小球內氣體發生爆炸，并產生大量熱能。