1968 年的冬天，法国南部的卡达拉舍小镇比往常更显寂静。28 岁的物理学家伊夫・库代裹紧大衣，踩着积雪走进实验室时，桌上的咖啡已经凉透。他面前的草稿纸上，密密麻麻画满了磁场约束等离子体的示意图，角落里还写着一行小字：“如果能驯服这团‘火’，人类将不再为能源发愁。” 那时的库代不会想到，半个多世纪后，他当年参与搭建的初代核聚变实验装置，会成为全球科学家共同追逐的 “能源灯塔”。
核聚变，这个听起来充满科幻色彩的词汇，本质上与太阳发光发热的原理别无二致。当两个轻原子核（比如氢的同位素氘和氚）在极高温度和压力下碰撞融合，会释放出远超传统化石燃料和核裂变的能量。更令人心动的是，它的燃料几乎取之不尽 —— 每升海水中含有的氘，经聚变反应释放的能量相当于 300 升汽油；而氚虽需人工制备，却可通过锂元素与中子反应生成，全球锂资源储量足够支撑人类使用上千年。与核裂变相比，核聚变不会产生长寿命的放射性废料，也不存在核泄漏引发的安全风险，堪称 “终极清洁能源” 的最佳候选者。
库代的科研生涯，几乎与人类探索核聚变的历程同步。上世纪 50 年代，当第一颗氢弹爆炸时，科学家们意识到，氢弹瞬间释放的巨大能量，正是核聚变的产物。但如何让这种能量 “温顺” 地为人类所用，而非以毁灭性的方式爆发，成为当时最大的难题。库代和同事们尝试用磁场约束等离子体 —— 因为在 1 亿摄氏度以上的高温下，任何物质都会电离成等离子体，只有强大的磁场才能将其 “困住”，防止它与容器壁接触导致能量流失。
最初的实验充满挫折。1971 年，他们搭建的 “托卡马克” 装置首次尝试约束等离子体，结果仅维持了 0.01 秒就宣告失败。库代在实验日志中写道：“那团等离子体像个调皮的孩子，总在不经意间突破磁场的‘牢笼’。” 接下来的十年里，团队不断调整磁场强度、优化装置结构，终于在 1983 年将等离子体约束时间延长到 10 秒。那天深夜，实验室里响起了久违的欢呼声，库代看着屏幕上稳定运行的等离子体，眼角泛起了泪光：“我们终于看到了希望的曙光。”
随着全球能源危机的加剧，核聚变研究逐渐从少数国家的 “秘密项目”，变成了全人类共同的事业。1998 年，欧盟、美国、俄罗斯、日本等国联合发起 “国际热核聚变实验堆（ITER）” 计划，目标是建造一座可实现持续核聚变反应的实验堆，为未来商业核聚变发电站奠定基础。中国于 2003 年加入该计划，并在短短十几年间，成为核聚变研究领域的 “后起之秀”。
2021 年，中国新一代 “人造太阳” 装置 —— 全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），成功实现了 1.2 亿摄氏度等离子体持续运行 101 秒的突破。这个消息传来时，已经 81 岁高龄的库代特意从法国赶到中国，亲眼见证了这一历史性时刻。在 EAST 控制室里，他握着中国科研人员的手说：“当年我们梦寐以求的目标，如今被你们实现了。这不仅是中国的骄傲，更是全人类的幸运。”
库代的故事，只是无数核聚变研究者的一个缩影。从法国的卡达拉舍小镇到中国的合肥科学岛，从美国的普林斯顿等离子体物理实验室到日本的 JT-60 装置，一代又一代科学家用青春和汗水，在追逐 “人造太阳” 的道路上不断前行。他们中有人一辈子都在与等离子体 “打交道”，有人为了优化一个实验参数熬了无数个通宵，还有人甚至在退休后依然坚持回到实验室，只为能多看看那团象征着未来的 “火焰”。
如今，当我们在夜晚点亮电灯、在冬天打开暖气、在出行时乘坐电动汽车，或许很少会想到，这些日常便利背后，是人类对清洁能源的不断探索。核聚变发电的实现，不会像科幻电影里那样一蹴而就，但每一次实验的突破、每一个技术的革新，都在让我们离那个 “能源自由” 的未来更近一步。当有一天，核聚变发电站真正为千家万户提供电力时，我们或许会想起那些曾经为这个目标默默付出的科学家们，想起他们在实验室里度过的无数个日夜，想起他们眼中那份对未来的坚定信念。
那么，当核聚变真正走进我们的生活，它会给世界带来怎样的改变？是让沙漠变成绿洲，还是让偏远地区的孩子用上稳定的电力？是让新能源汽车不再担心续航，还是让工业生产摆脱对化石燃料的依赖？这些问题的答案，或许就藏在每一个正在为核聚变研究努力的人手中，藏在我们对更美好未来的期待里。
核聚变发电常见问答
- 问：核聚变发电和我们现在用的核能发电有什么区别？
答：现在常用的核能发电是核裂变，通过重原子核（如铀）分裂释放能量，会产生长寿命放射性废料，且存在核泄漏风险；而核聚变是轻原子核（如氘、氚）融合释放能量，不产生长寿命放射性废料，安全性更高，燃料也更丰富。
- 问：海水中的氘真的能满足人类的能源需求吗？
答：是的。每升海水中约含 0.03 克氘，全球海水总量约 13.7 亿立方千米，所含氘经核聚变释放的能量，相当于全球已探明化石燃料总储量的数百万倍，足够人类使用上千年。
- 问：为什么核聚变需要 1 亿摄氏度以上的高温？
答：因为原子核都带正电，会相互排斥，只有在极高温度下，原子核才能获得足够的动能，突破排斥力，发生碰撞融合。1 亿摄氏度的高温，能让氢同位素原子核具备足够的能量，实现稳定的核聚变反应。
- 问：现在核聚变实验已经能维持很长时间，为什么还不能商业化发电？
答：目前的实验装置虽能实现核聚变反应，但输入的能量仍大于输出的能量，还未达到 “能量增益” 的目标。此外，如何将核聚变产生的能量高效转化为电能、如何长期稳定运行装置、如何降低建设和运行成本等，都是需要解决的难题。
- 问：普通人未来能用上核聚变发的电吗？大概需要多久？
答：随着技术的不断进步，普通人用上核聚变发电是完全可能的。目前全球多个国家和机构都在推进核聚变研究，预计到 2050 年左右，或许会建成首座商业示范核聚变发电站，之后随着技术成熟和成本降低，核聚变发电会逐渐走进普通人的生活。
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