核裂变和核聚变的作用
在人类首次实现核聚变反应的辉煌岁月里，欧内斯特·卢瑟福与他的助手马克·奥利芬特在1934年完成了这一伟大的科学壮举，开启了人工氢聚变反应的时代。从那时起，至今已经过去了90多年，而我国在可控核聚变研究领域更是取得了令人瞩目的重大突破，不断地刷新着世界纪录。
核聚变，这种太阳内部能量生成的机制，一直备受关注。氢原子核在极端高温高压条件下聚合为氦，同时释放出巨大的能量。相较于核裂变，核聚变具有零碳排放、无长期核废料贮存风险的优势。更值得一提的是，核聚变反应具有独特的“固有安全性”，一旦温度或磁场条件不满足，反应将自动终止，从而彻底消除核泄漏的风险。
太阳内部的核聚变依赖于自身的重力实现，而地球上要实现可控核聚变则面临更大的挑战。目前，磁约束和惯性约束是主要的实现方式。其中，磁约束被普遍看好，托卡马克装置是这一方式中的佼佼者。
我国近年来在托卡马克装置上取得了重大进展。这种装置通过超导磁体产生强大的环形磁场，将等离子体悬浮在真空室内，以维持聚变所需的高温高压环境。位于安徽合肥的“东方超环”作为全球首个全超导托卡马克核聚变实验装置，自2006年建成以来创造了许多辉煌成绩。尤其是在2025年1月，它成功实现了等离子体运行1066秒的世界纪录，将人类对可控核聚变的研究推向了新的高度。
而在四川成都，“环流三号”托卡马克可控核聚变大科学装置在2025年3月实现了“双亿度”突破，使得连续核聚变反应成为可能。这些里程碑式的成就标志着可控核聚变研究在工程化应用方面迈出了重要的一步，也让人类距离实现“人造太阳”的终极能源梦想越来越近。
虽然目前人类尚未实现核聚变发电，但工程可行性已经得到充分验证。我国新一代托卡马克聚变装置“紧凑型聚变能实验装置”正在安徽合肥加速建设，计划在2027年建成。该装置不仅有望实现能量增益，还有望在全球率先实现聚变能发电。中核集团与联创光电联合推进的“星火”聚变项目也旨在建设全球首座聚变-裂变混合发电厂，计划在年前完成。
除了的进展，、、俄罗斯、日本等也在积极推进核聚变项目。多家企业正在建设聚变发电厂，其中Helion公司采用磁惯性聚变方案，而CFS公司则采用托卡马克方案。在激光惯性约束研究上全球领先，但商业化路径相对遥远。
以托卡马克为代表的可控核聚变在工程上已经具备可行性。如果能让聚变反应持续稳定运行用于发电，并使输出能量远大于输入能量，那么就可以接入电网实现商业化。从目前的进展来看，人类可能在5年内实现聚变发电，而和最有可能率先实现这一目标。要实现可控核聚变的大规模商业化可能需要等到2050年左右。我们不能过于乐观，但也不能忽视这一科技奇迹的到来为人类带来的巨大改变和可能性。
