可控核聚變裝置因其能模擬太陽的能量產生機制，被形象地稱為“人造太陽”。這種技術若能實現商業化應用，將徹底改變人類能源結構，提供近乎無限的清潔能源。然而，要實現這一目標，人類仍需突破哪些關鍵技術瓶頸？中國工程院院士雷增光近日在上海科技館的專題演講中，系統梳理了全球核聚變研發的最新進展。
雷增光指出，核聚變反應堆的核心挑戰在于如何持續穩定地維持超高溫等離子體。在“人造太陽”內部，離子碰撞產生的溫度將超過1億攝氏度，遠超現有任何材料的耐熱極限。為此，科學家采用磁約束技術，通過強磁場將高溫等離子體懸浮在真空容器中，避免其與容器壁直接接觸。這種設計既需要超高強度的磁場，又要求磁場分布極度均勻，對材料科學和工程技術提出極高要求。
當前，全球核聚變研究呈現多國協作與自主創新并行的格局。由35個國家參與的國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目，正在法國建設全球最大規模的托卡馬克裝置，其目標是在2035年實現首次等離子體放電。中國作為重要成員國，不僅承擔了關鍵部件制造任務，還同步推進自主研發。東方超環（EAST）裝置已創造1056秒長脈沖高約束模式運行紀錄，環流器三號（HL-3）則專注于高參數等離子體物理研究，兩者為國際聚變能開發提供了重要實驗數據。
盡管取得顯著進展，雷增光坦言核聚變商業化仍面臨多重挑戰。除了持續維持高溫等離子體的技術難題，還需解決氚自持循環、材料輻照損傷、遠程維護等系統工程問題。他特別強調，聚變堆從實驗裝置到示范電站的跨越，需要突破從科學可行性到工程可行性的關鍵轉化。目前，中國已啟動中國聚變工程實驗堆（CFETR）設計工作，計劃在2050年前后建成示范電站，為最終實現聚變能發電奠定基礎。
