中国“人造太阳”首次发电成功，做自己的太阳无需凭借他人的光。
年12月4日，新一代"人造太阳"——中国环流器二号M装置在成都正式建成并实现首次放电。标志着我国自主掌握了大型先进核聚变装置的设计、建造、运行技术。
当然了，这个技术门槛相当高，需要满足三点：一是温度超过一亿摄氏度；二是密度足够高；三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。而我国自主设计的新一代托卡马克装置同时满足了三点要求，因此它的首次放电，意味着中国人离"人造太阳"不远了。
1太阳的工作原理——核聚变
核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量，也是太阳的工作原理。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。理论上只要实现可操控的核聚变反应，就可以模拟出一个"人造太阳"。
太阳的能量来自它中心的热核聚变
2“托卡马克”——核聚变反应容器托卡马克（Tokamak）是俄语“磁线圈环形真空室”的缩写，最早由苏联科学家在20世纪50年代提出。本质上，托卡马克是一个由封闭磁场组成的“容器”，形状就像一个放倒的轮胎。它被发明出来，是为了容纳温度极高的核聚变反应。
要实现核聚变，得有高温高压的环境。太阳中心温度“只”有万度，但由于引力作用，压强超过亿个标准大气压，聚变反应可以自然而然地发生。
但对地球来说，事情就没有这么简单了。核武器氢弹的原理就是核聚变，但这种聚变反应难以控制。真正在现实中应用，需要可控的聚变反应。在地球上，难以创造高压环境，因此只能通过提高温度到1亿度左右，来实现可控聚变反应。
这就引发了一个问题，什么样的容器才能耐受如此高的温度？20世纪50年代，前苏联科学家提出了“磁约束”的概念，并且基于这个概念打造了环磁机（即托卡马克）。
托卡马克中央是一个环形的真空室，外面围绕着线圈。科学家们在真空室内激发并维持一个强大的环形等离子体电流。这个电流与外面线圈电流一起，产生一定的螺旋型磁场，将其中的等离子体约束住，使其与外界尽可能地绝热。这样，即使将等离子体加热到上亿的高温，也不会破坏“容器”，因为它们一直被托举在空中。
3中国环流器二号M装置（HL-2M）——先进托卡马克装置
新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成。
中国环流器二号M装置是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置，采用更先进的结构与控制方式，等离子体体积达到国内现有装置2倍以上，等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达到1.5亿度，能实现高密度、高比压、高自举电流运行，是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置，也是我国消化吸收ITER技术不可或缺的重要平台。
在HL-2M装置建设过程中，核工业西南物理研究院联合国内多家研制单位，在装置物理与结构设计、特殊材料研制、材料连接与关键部件研发、总装集成等方面取得了多项突破，实现了可拆卸线圈结构，增强了控制运行水平，提升了装置物理实验研究能力；攻克了高镍合金双曲面薄壁件大型真空容器模压成型和焊接变形控制等关键技术；掌握了具有国际先进水平的异形铜合金厚板材制造成型工艺，实现了高强度膨胀螺栓组件的自主国产化；研制成功国际先进水平的国内首台大型立轴脉冲发电机组。
HL-2M装置是实现我国核聚变技术高质量发展的重要依托，将使我国堆芯级等离子体物理研究及相关关键技术达到国际先进水平，成为中国携手世界核聚变能开发的国际合作平台。面向全球，它将吸引和集聚国际核聚变高端人才，培养造就一批具有国际水平的核聚变科技领军人才与高水平的创新团队，形成一批具有国际影响力的标志性科技成果。
目前，国家原子能机构正在研究布局一体化核聚变研究创新体系，打造国家级核聚变创新研究平台、国内外专家学者交流平台、青年科学家成长平台，全面促进我国核聚变事业由并跑向领跑迈进。
4为何要发展“人造太阳”？不管是《流浪地球》里推动地球远离太阳系的行星发动机，还是“钢铁侠”胸口正中那颗释放巨大能量的斯塔克之心，“核聚变反应”这个命题在人类对未来的畅想中已占有重要的地位。
被重视的道理很简单，在21世纪，能源问题是全人类面临的主要问题之一。年世界人口已经达到了78亿，并且这个数字还在不断增长，而地球上煤炭、石油和天然气等不可再生的化石燃料资源，却是有限的。一边是不断增加的人口，另一边是不可再生的能源，人类需要一种新的能源供给方式。
核聚变被视为解决能源问题的终极方案。钟武律解释说：“（托卡马克）这种装置的原理和太阳发光发热原理类似，就是核聚变......我们最终目的是要利用它来实现核聚变，并且释放能量，用来发电。”
事实上，一个集结全球最前沿技术力量的“人造太阳”项目，已经在法国展开。年，中国加入了“国际热核聚变实验堆”项目（ITER）。它位于法国南部卡达拉舍，是目前世界规模最大的核聚变反应堆，聚变功率高达5亿瓦特（MW），相当于10平方米的太阳表面。
ITER俯视图ITER俯视图
这个项目由七个成员实体共同资助和运行，分别是中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国。年7月28日，ITER重大工程安装启动仪式在法国举行。
这个“人造太阳”计划预计在年基本组装完成，年整体建设完成进入全负荷实验阶段，并在年进行商业投产。
ITER计划拥有着重大意义，它是仅次于国际空间站的另一个国际大科学工程计划。其中提到的核聚变研究是目前世界科技界为了解决人类未来能源问题而实施的一项重大国际合作计划，中国设计、中国“制造”、中国技术将会改变未来世界能源格局！
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闫成林（新媒体中心运营组）审核
马一泽（新媒体中心）冯惠岩（新媒体中心运营组)
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