可控核聚变装置因其能模拟太阳的能量产生机制，被形象地称为“人造太阳”。这种技术若能实现商业化应用，将彻底改变人类能源结构，提供近乎无限的清洁能源。然而，要实现这一目标，人类仍需突破哪些关键技术瓶颈？中国工程院院士雷增光近日在上海科技馆的专题演讲中，系统梳理了全球核聚变研发的最新进展。
雷增光指出，核聚变反应堆的核心挑战在于如何持续稳定地维持超高温等离子体。在“人造太阳”内部，离子碰撞产生的温度将超过1亿摄氏度，远超现有任何材料的耐热极限。为此，科学家采用磁约束技术，通过强磁场将高温等离子体悬浮在真空容器中，避免其与容器壁直接接触。这种设计既需要超高强度的磁场，又要求磁场分布极度均匀，对材料科学和工程技术提出极高要求。
当前，全球核聚变研究呈现多国协作与自主创新并行的格局。由35个国家参与的国际热核聚变实验堆（ITER）项目，正在法国建设全球最大规模的托卡马克装置，其目标是在2035年实现首次等离子体放电。中国作为重要成员国，不仅承担了关键部件制造任务，还同步推进自主研发。东方超环（EAST）装置已创造1056秒长脉冲高约束模式运行纪录，环流器三号（HL-3）则专注于高参数等离子体物理研究，两者为国际聚变能开发提供了重要实验数据。
尽管取得显著进展，雷增光坦言核聚变商业化仍面临多重挑战。除了持续维持高温等离子体的技术难题，还需解决氚自持循环、材料辐照损伤、远程维护等系统工程问题。他特别强调，聚变堆从实验装置到示范电站的跨越，需要突破从科学可行性到工程可行性的关键转化。目前，中国已启动中国聚变工程实验堆（CFETR）设计工作，计划在2050年前后建成示范电站，为最终实现聚变能发电奠定基础。
