韩国核聚变反应堆在1亿摄氏度下运行48秒破纪录

实验性聚变反应堆在 1.8 亿华氏度的温度下持续了创纪录的 48 秒。

科学家宣布，韩国的“人造太阳”在将等离子环过热至1.8亿华氏度（1亿摄氏度）48秒后创造了新的聚变记录。 

韩国超导托卡马克先进研究（KSTAR）反应堆打破了该反应堆在 2021 年创下的 31 秒的世界纪录。这一突破是通往近乎无限的清洁能源的漫长道路上迈出的一小步，但令人印象深刻。 

70 多年来，科学家们一直在尝试利用核聚变（恒星燃烧的过程）的力量。通过在极高的压力和温度下融合氢原子产生氦，所谓的主序星将物质转化为光和热，产生大量的能量，而不产生温室气体或持久的放射性废物。 

但复制恒星内部的条件并不是一件简单的任务。聚变反应堆最常见的设计——托卡马克——的工作原理是使等离子体（物质的四种状态之一，由正离子和带负电的自由电子组成）过热，并将其捕获在具有强大磁场的甜甜圈形反应堆室内。

然而，将湍流和过热的等离子体线圈保持足够长的时间以使核聚变发生是一个艰苦的过程。苏联科学家纳坦·亚夫林斯基 (Natan Yavlinsky) 于 1958 年设计了第一座托卡马克装置，但没有人能够制造出输出能量多于吸收能量的反应堆。

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主要障碍之一是如何处理温度足以熔化的等离子体。聚变反应堆需要非常高的温度——比太阳热很多倍——因为它们必须在比恒星核心内部自然发生聚变的压力低得多的压力下运行。例如，实际太阳的核心温度达到约 2700 万华氏度（1500 万摄氏度），但压力大约等于地球海平面气压的 3400 亿倍。

将等离子体加热到这些温度是相对容易的部分，但找到一种方法将其围起来，使其不会烧穿反应堆，同时又不破坏聚变过程，这在技术上是很棘手的。这通常通过激光或磁场来完成。

为了延长等离子体在之前破纪录运行中的燃烧时间，科学家们调整了反应堆设计的各个方面，包括用钨代替碳，以提高托卡马克“偏滤器”的效率，该偏滤器从反应堆中提取热量和灰分。

KSTAR 研究部主任 Si-Woo Yoon 表示：“尽管这是在新型钨偏滤器环境中进行的首次实验，但全面的硬件测试和活动准备使我们能够在短时间内取得超越 KSTAR 之前记录的结果。”中心在一份声明中说。

KSTAR 科学家的目标是到 2026 年推动反应堆在 1.8 亿华氏度的温度下维持 300 秒。

这一记录与世界各地其他竞争性聚变反应堆创造的记录一样，其中包括美国政府资助的国家点火设施（NIF）的一项记录，该反应堆堆芯短暂释放出的能量超过了其输入的能量，从而引发了头条新闻。