上周挤在合肥科学岛的开放日人群里,盯着玻璃罩后面闪着淡紫色光的环形装置的时候,我旁边穿校服的高中生突然凑到我耳边憋出一句——这玩意真能烧开水啊?
我当时没忍住笑出了声。说真的,站在那堆重得能压垮半层楼的超导设备面前,没人会第一反应想起“未来能源革命”这种大词。大家最朴素的好奇永远是:这东西摸了快一百年了,到底什么时候能真的把电接到我家插座上?
别再拿“永动机”的老黄历骂了
很多人一提核聚变第一反应就是吹牛逼,说这玩意是人类做的最大的永动机骗局。真的,我每次刷到这种评论都觉得累。
哪来的永动机啊。
本质上跟你家烧天然气、烧煤炭没有区别,都是把物质里藏的能量拆出来用。只不过煤炭天然气是烧化学反应,拆的是原子外层电子的那点结合能;核聚变是直接拆原子核的结合能,氘氚聚变的质能转换效率,是烧煤的一百万倍还多。

给你算笔最实在的账:一升海水里提取的氘,完全聚变释放的能量,跟烧300升汽油差不多。地球上海水有多少?十三亿七千万立方千米。这哪是找新能源,这是把整个太平洋变成了永远挖不完的能量矿。
跟现在核电站用的核裂变比,更是连风险都不是一个量级的。聚变反应只要磁场稍微松一点,等离子体几毫秒就凉透了,根本不会出现堆芯熔毁的事。反应产生的放射性废料,半衰期也就一百年左右,跟核裂变那种要管几万年的废料比,简直是干净到离谱。
真的。没吹。
卡了我们几十年的,从来不是“点着火”这一步
之前EAST装置把长脉冲运行记录刷到1056秒的时候,我朋友圈里一半的科技媒体都在发“人造太阳实现重大突破,离商用只剩一步”。
我当时正在啃外卖的黄焖鸡,看到这些标题差点把米饭喷到屏幕上。
哪有那么容易。
大家总觉得,只要把温度升到一亿度,把氘氚等离子体点着,这事就成了。实际上点着火这件事,我们上世纪五六十年代就做到了。真正卡脖子的,是你得把这团一亿度的“火”,稳稳当当摁在真空腔里,不能让它碰到腔壁——毕竟世界上没有任何固体材料,能扛得住一亿度的等离子体直接砸上来。
现在主流的解决办法,就是靠托卡马克装置产生的超强磁场,把这团带电的等离子体整个悬在真空腔的正中间,连腔壁的边都碰不到。就像你用无形的手,托着一团烧到发白的火球,稳稳转个几千秒,不能掉。

说个圈内人都知道的冷笑话:之前好多次实验,我们输进去维持磁场、加热等离子体的电,比聚变反应放出来的电还多。图啥啊?就为了一点点摸清楚,这团火到底在什么参数下能烧得最稳,怎么才能少输电、多放电。
上次跟所里一个搞壁材料的工程师聊天,他说现在最闹心的根本不是温度不够高,是腔壁上攒的氚太多。氚是有放射性的,攒到一定浓度就得停堆,把内壁拆下来一层层清理。每次清理的时候,连专门的机械臂都要做三层辐射防护,人根本凑不到跟前。
哪有媒体说的“马上就能用上电”那么轻巧。
别等“一劳永逸”,先算笔细账
我其实特别烦网上那种论调,说核聚变一旦商用,人类就进入无限能源时代,电费全免,什么发展问题都解决了。
真的,听着就像小孩过家家。
就算2050年我们真的建成了第一座并网的示范聚变堆,那东西的造价现在算下来,每瓦的投资成本是光伏的10倍还多。超导磁体的制造难度、增殖包层的效率、日常维护的成本,哪一样不是要砸真金白银的?
更别说现在我们手里的氚,全球加起来也就几十公斤。根本不够给第一座示范堆当燃料用。现在的解决思路是在腔壁上做一层锂的增殖包层,让聚变产生的中子打在锂上,自己长出氚来。但这个增殖效率,现在离能自给自足的商用要求,还差着好大一截。
开放日那天碰到个头发全白的老研究员,他举着个扩音器给围在前面的小朋友讲,说他1978年刚进所的时候,当时全所的目标是“2000年建成商用聚变堆”。
周围的人听完都笑,觉得当年的人真敢想。
他也笑,说现在我们的目标是“2050年建成示范堆”。你看,总比之前的目标,离我们更近了点对吧?
那天离开科学岛的时候,门口的纪念品商店卖印着EAST图案的冰箱贴,我买了两个。不是觉得这东西马上就能改变世界,是突然觉得,我们这代人其实挺幸运的——不用亲眼看到最终的成果,但能摸着点通往那个方向的路。
毕竟谁知道呢。
说不定等我退休的时候,真能看到第一座聚变堆发的电,顺着电网流到我家。
作者|科技
排版|科技
审核|安然