不知道大家是不是被核聚變的消息給搞迷糊了？一會兒說中國核聚變重大突破，一會兒說美國核聚變創造歷史，一會兒又說世界上最大的核聚變裝置在日本運行，到底是誰家的核聚變技術更先進呢？我是東城觀星，再跟大家聊聊核聚變。

從報道消息來看，中國和美國的主流核聚變裝置選擇了不同的路線。雖然兩條路線都是理論上可行的主流路線，但中國的路線國際上採用的更多，美國路線還是美國占據主導。

所謂中國路線是磁場約束方案，就是利用磁場製造一個類似汽車輪胎的一個等離子體容器，讓等離子體在容器內循環流動，同時對等離子體加熱，加熱到五千萬攝氏度以上甚至上億攝氏度溫度，讓等離子體在容器內碰撞發生核聚變反應，核聚變反應產生的廢物通過電磁場輸送到外面同時把熱量帶出來進行發電。這個方案是世界上最推崇的方案，結構簡單，可持續性好。世界上參與國家最多的核聚變發電合作項目就是使用這套方案。

而美國方案是激光核聚變方案。就是把很多高能激光聚焦在一個小球上，給小球產生一個高溫和高壓作用，高溫和高壓作用點燃小球裡面的核聚變燃料，產生核聚變反應。這就是一個微型的氫彈，雖然會有爆炸，但爆炸威力遠遠達不到核武器的水平，甚至達不到主流炸彈的水平，但可以通過這種微型的爆炸產生的能量來進行發電。這套方案需要非常強大的激光器，甚至是全世界最強的激光器，不是誰都可以製造的。

說美國核聚變厲害，是因為美國實現了震動人心的歷史性突破。這個突破是真正實現了釋放能量大於加入的能量。在這個突破之前，所有國家的所有試驗都是吸收能量大於釋放能量，也就是投資高於收益，完全是賠錢買賣。再明確點說，雖然不斷報道核聚變各種突破，但始終都沒有實現能量增殖，始終都是賠錢買賣。美國的成功，像打雞血一樣激勵了核聚變產業，讓越來越多的資本投身於這個產業，甚至有公司宣布要在2030年之前建成真正意義上的核電站，並實現商業供電。

說中國核聚變厲害，是因為中國不斷突破高溫等離子體運行的各種記錄。比如持續運行時間不斷延長，不斷刷新着世界持續運行記錄。再比如不斷突破運行溫度，還有就是不斷突破等離子體運行的電流。不斷在核聚變材料領域實現突破等等。反正就是，在磁約束核聚變領域，中國就是領頭羊，不斷實現各種突破。

從近期報道看起來，似乎美國核聚變更加先進一些，更有希望實現商業化運營。但實際上這兩個方案各有千秋，中美兩國各有優勢，兩種方案也各有缺點。

就拿美國的激光核聚變來說，雖然實現了核聚變能量增值，但距離真正商用並不是只有一步之遙。美國方案要求不斷用激光點火核聚變，甚至要求每秒10次以上的點火。現有的激光裝置，別說是每秒鐘點火十次，一秒點火一次恐怕都很難實現。美國兩次成功實現能量增殖的試驗，間隔了七個多月。美國國家點火裝置所用的激光器，匯集一次足夠強的能量，需要很長時間，暫時不可能實現每秒鐘10次激光脈衝。就算能實現，這麼強的能量伴生着很高的熱量，足可以燒毀激光器。距離真正商用，還有很長的路要走，未來五年能不能實現還是未知數。

而中國方案，只有高溫沒有高壓，等離子體密度甚至比空氣密度還要小，核聚變反應的難度更大。要想持續反應需要的溫度更高，需要長時間維持上億攝氏度的溫度。這麼高的溫度，不論是對電磁場，還是對設備內壁材料，都有非常高的要求，稍有不慎就會燒毀設備。目前運行溫度和運行時間都達不到理想的持續運行狀態，尤其是持續運行時間，只有幾百秒，距離幾個月甚至幾年，還有很大的距離。當然，相應地，中國方案不需要維持高壓，也更加安全，哪怕發生事故，也能瞬間關閉反應，既不會產生核輻射污染，也不會造成其他嚴重危害。

從技術水平上，雖然美國率先實現了能量增殖，但中國的技術獨立於美國技術限制之外，不受美國限制，甚至在一定程度上是領先美國的。中國在核聚變領域的專利數量世界第一，超過美國。而且中國方案在世界上採用的比例更高，將來很可能成為更主流的核聚變方案。在這套方案中，中國積累的技術最多，很可能成為未來的主導。就拿世界上最大的核聚變裝置國際熱核聚變實驗堆（ITER）來說，中國可以說是最大的貢獻方，大量的超導材料、磁性材料由中國供應，最考驗溫度耐受能力的內壁材料由中國供應，各種設備的支撐裝置也由中國供應。甚至前期技術研發，中國也占據主導地位。所以，說中國核聚變領先世界，也沒有什麼問題。