若可控核聚变成为现实，世界将会变成什么样子？科学家给出了解释

2024年7月1日，国际热核聚变实验反应堆项目（ITER）迎来重要里程碑。经过20年的设计、生产、制造和组装，这个跨国合作项目的大型环形场线圈在日本和欧洲成功完工并交付。这一进展标志着全球最大的核聚变装置距离投入使用仅一步之遥，为人类实现“无限的能源”梦想带来了新的希望。

可控核聚变是一种将轻原子核在极高温度和压力下聚合成重原子核并释放能量的过程。与传统的核裂变相比，核聚变具有资源丰富、环境友好、固有安全等优势。据估计，1千克氢原子核聚变成为氦原子释放的能量，相当于燃烧4000吨石油或6000吨煤炭。这意味着，如果人类能够掌握这种技术，将获得几乎取之不尽用之不竭的清洁能源。

可控核聚变的实现将对世界产生革命性的影响。首先，它将彻底解决能源短缺的问题。地球每秒钟接收到的太阳能量大约只有22亿分之一，而这22亿分之一的能量就相当于地球上100万吨煤炭燃烧的能量总和。其次，核聚变是一种无污染的能源，能够大幅减少碳排放，有助于缓解全球气候变化。此外，充足的能源将降低工业生产的成本，促进高能耗产业的发展和创新，如海水淡化等水资源处理，甚至为人类探索宇宙提供强大的动力支持。

然而，实现可控核聚变仍面临巨大挑战。主要难点在于如何在地球上创造出类似太阳内部的极端条件，即上亿摄氏度的高温和巨大的压力。目前，科学家们主要通过磁约束和惯性约束两种方式来尝试控制核聚变反应。尽管在实验中已经取得了一些突破，如中国科学院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，但要实现持续、稳定的能量输出，还需要解决材料耐受性、等离子体稳定性等一系列技术难题。

随着高温超导技术的进步和小型化核聚变装置的发展，核聚变技术的商业化前景日益明确。全球核聚变行业企业分布呈现出一定的地域集中性，主要集中在科技发达和对新能源需求较大的国家。中国在核聚变技术研究和应用方面快速发展，专利申请数量逐年上涨，显示出国家战略层面的重视。

尽管距离实现可控核聚变还有很长的路要走，但其潜在的巨大价值已经吸引了全球的关注和投入。随着技术的不断突破和创新，我们有理由相信，可控核聚变终将成为人类解决能源问题的“光明大道”，为人类社会带来翻天覆地的变化。正如刘慈欣在《三体》中畅想的那样，人类在22世纪终于实现了可控核聚变，并将其应用在太空飞船上，开启了星际探索之旅。这个梦想，或许并不遥远。