“人造太陽”不是真正的太陽，只是仿照太陽發熱的原理（核聚變），透過可控核聚變為人類提供穩定的、源源不斷的能量，以解決人類將要面對的能源危機。

一、 為什麼要製造“人造太陽”？

科學技術的發展和社會化生產力不斷提高，使能源在國民經濟中的位置變得越來越重要，人類也在不斷擴大能源的利用範圍，例如風能、潮汐能、地熱能等能源的使用，同時人類也進入了利用原子核能的新時代。但是總的來看，全世界目前的能源仍以煤、石油、天然氣等化石燃料為主。然而，化石燃料是極其寶貴的化工原料，可以提煉加工各種化學纖維、塑膠、尼龍、橡膠、化肥等化工產品。將這樣好的化工原料熊熊燃燒轉化為一部分熱量，實在可惜。但人類對化石燃料的需求還是與日俱增。估計全世界煤、石油、天然氣的儲量只能供人類再使用一百年左右。

人類積極開發的各種新能源，比如：太陽能、風能、水能、潮汐能、地熱能等等，雖都有實用價值，但是從根本上只能作為一種輔助能源。要讓這幾種能源作為整個社會生產和人類生活所需的基本動力來源目前卻是不可能的。核能的利用貌似給能源危機帶來曙光，可也隱藏著巨大的危害。只要燃燒極少的核燃料就可獲得巨大的能量。但是，這種核電站是以原子核的裂變反應為基礎的，會產生的放射性廢物處理比較困難，而且主要核燃料鈾的儲量相對其它元素來說並不豐富，開採和提煉又十分困難。而且裂變核電站核廢料有放射性，處理比較困難，而且因為發展史上一些大事故，比如切諾爾貝利事故和福島核電站核洩漏事故，讓人們對核電站心有餘悸，甚至很多國家做出決策不再發展裂變核電站。

目前，唯有一種完全嶄新的能源—原子核的聚變能才是人類未來最理想的新能源。它的物理基礎是輕原子核(氫的同位素氘和氚)發生聚變核反應。它具有許多其它能源都無可比擬的令人神往的突出優點。首先是原料儲量極其豐富，因其主要燃料氘跟氧結合成重水存在於海水之中。每公斤海水含氘0.03克。地球上有海水1021千克，含氘3×1016千克，目前全世界能源消耗水乎每年2×1020焦耳，只霜燃燒106千克氘就夠了。可見地球上的氘夠用3×1010年之久！其次，“燃燒”每單位質量的燃料釋放出的能量非常大，這是核聚變能源的又一突出優點。“燃燒”一千克氘相當於四千克鈾，相當於七千噸汽油或一萬噸煤。也就是說“燃燒”l千克海水和燃燒210千克（300升）汽油所獲得能量相當。　　

最後，核聚變能源對環境的汙染輕，聚變產物沒有放射性。同時，由於聚變反應需要的條件比較高，一旦發生事故，造成反應的等離子體約束破裂，聚變反應便會終止。因此聚變燃料的儲存運輸、聚變電站的執行都比較安全。

二、 什麼是人造太陽（核聚變）？

“人造太陽”的本質是核聚變，又稱核融合、融合反應或聚變反應，是將兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個很輕的核（或粒子）的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量。在一定條件下，一個氘核(由一個質子一箇中子組成)和一個氚核(由一個質子和二箇中子組成)會發生聚變核反應，生成一個氦核(二個質子和二箇中子組成)，並放出一箇中子。根據著名的愛因斯坦質能公式E＝mc2，反應過程中出現的質量虧損轉化為巨大的能量釋放出來。從獲得能量的觀點來看聚變核反應主要是如下兩種：如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核裂變，如原子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核聚變，如太陽持續發光發熱的能量來源。地球上目前最有價值的核聚變是氫彈的爆炸,以“暴力”的形式維護著地球的和平。它是依靠原子彈爆炸時形成的高溫高壓，使得氫彈裡面的熱核燃料氘氚發生聚變反應，釋放巨大能量，形成強大無比的破壞力。可惜這種瞬間的猛烈爆炸無法控制。要把聚變時放出的巨大能量作為社會生產和人類生活的能源，必須對劇烈的聚變核反應加以控制，因而稱為受控核聚變。

三、什麼是受控核聚變？

聚變核反應猶如驚濤拍岸的海嘯，要想控制，豈非容易!那麼，到底是難在那裡呢？

極高的溫度

　 要使兩個原子核發生聚變核反應，必須使它們彼此靠得足夠近，達到原子核核心子與核子之間那麼近的距離，即10-15米以內，這時核力才能將它們“粘合”成整體形成新的原子核。由於原子核都帶正電，當兩個核靠得越來越近的時候，它們之間的靜電斥力也越來越大。靜電斥力也叫靜電勢壘，它好像一座高山一樣把兩個氘核隔開。根據實驗資料估計，使兩氘核相遇，它們的相對速度必須大於每秒1000公里。這時氘核具有極大的動能。對於一團氘核整體而言，此時它們具有極高的溫度。而兩個氘核的聚變反應，溫度必須高達一億度！對於氘核與氚核間的聚變反應，溫度必須在五千萬度以上。可見，開發利用核聚變能源首先必須產生一團高達上億度的異乎尋常的高溫等離子體。

充分的約束

充分的約束，就是說將高溫等離子體維持足夠長的時間(相對而言)，以便充分地發生聚變反應，放出足夠多的能量，使聚變反應釋放的能量大於產生和加熱等離子體本身所需的能量及其在這過程中損失的能量。這樣，利用聚變反應放出的能量來維持所需的極高溫度，毋需再從外界施入能量，聚變反應也能自持地進行下去，此時這隻“燒”聚變原料的特殊“爐子”已經點著了。表徵這個概念的科學術語叫“聚變點火”。那麼約束時間多長才能實現點火呢？約束時間跟密度有關。密度大，單位時間裡參加反應的原子核較多，放出能量也多，因而約束的時間可以相應地短些。反之，約束時間必須長些。最後，應該指出，實現點火僅是受控核聚變研究的第一步。爐子點著了必須燒得很旺才能使用。受控核聚變研究的第二個目標是使輸出的能量超過輸入的能量，獲得淨聚變能，建成核聚變發電站。

人類現在繁榮生活是建立在化石能源基礎之上的，但化石能源總有耗盡的一天，未雨綢繆、居安思危是我們不得不面對的問題。“人造太陽”核聚變的使用不但能解決人類的能源危機，同時指數級能量的使用或許會使人類再次跨越式進化，進入未知領域。

太陽釋放的能量，對於地球上的動物，植物來說都非常重要。植物光合作用，動物的呼吸與太陽的關係非常密切，而它也是地表能量的主要攝取來源。而能源對於人類來說，更是不可缺少的東西，目前為止，絕大多數國家使用的大部分能源攝取來源都是化石能源，隨著工業的更新換代，大多數國家也都使用上了少量的清潔能源 比如核能，太陽能和風能。

而目前為止，全世界所有國家中，可控核聚變能夠走在技術前列的國家也很少，很慶幸中國能夠當中“領頭羊”。核聚變是利用氫的同位素“氘”和“氚”聚合成“氦”等分子質量較大的元素的過程，這個過程會釋放出巨大能量！所以“氫彈”就是一個非常可怕的存在！

核聚變的能量讓人類看到了能源希望，但是最大的遺憾就是不能非常有效將它利用起來，也就是控制起來，一旦操作失誤，就會像“氫彈”爆炸一般。而目前最有效的控制方式就是透過磁場約束，這類裝置一般被稱為“託卡馬克裝置”。

中國的可控核聚變技術可以說是走在世界前列的，前段時間，中國的工程師們宣佈中國的“中國環流器2號裝置”將核聚變產生的高溫成功約束在了裝置的內部，溫度高達5000萬度，約束時間也是達到了前所未有的101.2秒，這個約束時間讓許多國家的“人造太陽”都望塵莫及。

一但磁場內約束時間能夠被人類控制，時間可長可短，到那個時候，中國或者乃至世界都可以完全告別使用化石能源得時代，使人類進入一級文明。

不得不說，人類確實非常的厲害，就連太陽、月亮這些遙不可及的天體都可以製造了。就拿太陽來說吧，它是我們生存必不可少的存在，太Sunny讓植物可以進行光合作用，而植物又能給食草動物提供食物，食草動物又能給食肉動物提供食物。正應了那句歌詞“萬物生長靠太陽”。

除了陰天和夜晚，太陽總是會掛在天上給地球上的萬物以光亮，那麼，人造太陽有什麼用呢？我們簡單的來探討一下這個問題。

人造太陽顧名思義就是人為製造的太陽，那它與真實的太陽有什麼區別呢？首先，太陽是太陽系的核心，它佔太陽系總質量的99.86％，相當於130個萬個地球。而人造太陽畢竟是以地球為場地製造的，它比地球肯定是要小多了，更不用說跟太陽比了。事實上，人造太陽並不是我們抬頭就能看到的太陽，它是一項國際熱核聚變實驗堆計劃，這項計劃是由世界多個國家聯合開發的一個專案，從1988年開始，僅僅10年的時間就耗資超過50億美金。

一個是實實在在的太陽，一個是由多個國家聯合研發的一項科研專案，這是二者最大的區別。

當然，能夠稱得上是“太陽”，人造太陽與太陽也是有一定的相似度的，最明顯的一點就是人造太陽也能釋放能量。太陽之所以看起來非常的亮，就是因為它在“燃燒”，但是在太空中沒有氧氣，自然不滿足燃燒的條件，所以太陽的燃燒並不是我們傳統意義上的燃燒，而是一種核聚變的過程。簡單的說就是一種熱核反應，太陽的熱核反應是將太陽中的氫轉化為氦的一個過程，具體的說是4個氫原子核轉化為1個氦原子核，在轉化的過程中，約有千分之六的損耗，而這些損耗就轉化為了能量，使得太陽看起來像一個大火球一樣。

而人造太陽其實也是核聚變的一個過程，不同的是熱核反應的“原材料”不同，人造太陽是用的氫的同位素氘和氚作為聚變的原材料，而最終產物為氮和能量，在氘和氚的核聚變反應中同樣也能釋放出大量的能量。而且氘和氚從海水中就能夠提取，所以，人造太陽的原材料可以說是取之不盡用之不竭的。

看到人造太陽，許多小夥伴可能會說：後裔好不容易把天上射到了還剩一個太陽，再造一個不是添亂嗎？（開個玩笑）當然不是，人造太陽並不是要代替太陽，畢竟想要代替太陽，人造太陽必須得足夠大才行。那麼，人造太陽有什麼用呢？

01 新能源

由於人類社會的快速發展，許多資源被過度的開發和使用，像石油、煤炭等能源除了是不可再生資源外，還對大氣存在著較大的汙染。而人造太陽其實可以看做是新能源的一項實驗。首先，人造太陽的原材料取之不盡，其次，它可以釋放出大量的能量，最值得一提的是，人造太陽核聚變後，並不會產生汙染。因此，人造太陽的成功能夠解決能源不足和能源燃燒產生有害氣體和二氧化碳的現狀。

02 未雨綢繆

畢竟我們對宇宙的瞭解僅僅是冰山一角，未來會發生什麼我們沒法預測。所以，人造太陽的出現，可以說是一種未雨綢繆。想象一下，如果在未來的某一個時間節點，太陽被烏雲長時間的遮住，大地失去光明時，最需要的是什麼？顯然就是能夠代替太陽的存在，而人造太陽就是區域性的滿足這一點。

人類畢竟也是茫茫宇宙之中的滄海一粟，只有不斷的發展，才能應對更多的未知，而且人類對地球的破壞（過度的排放有害氣體以及使用能源）已經讓我們自身的處境變得不容樂觀，而人造太陽的出現，顯然能夠應對未來更多的變化。

人造太陽，最大好處莫過於，可以二十四小時為人服務。它的實際意義是可以將農業生產變成工廠化，這就為人們的食物來源創造了一條簡便的通道。比如水稻和小麥如果利用工廠生產，那麼既節省了土地又使生產更加快速和容易。比如水稻可以用人造模組機械化層次化立體化生產，然後自動脫粒並烘乾包裝成成品入庫。整個過程最關健的一步就是人造太Sunny給植物光的合作用。另外還可以用來各種住房和車間的照明和供暖。

傳統能源如煤炭、石油、天然氣等終將會用完的，人類必須在傳統能源用完之前找到新的能源以替代傳統能源，出能繼續人類的繁衍生息。因此，“人造太陽”的意義首先為人類尋找新的能源，用以替代現有日益緊缺的傳統能源；其次，從戰略角度上講，當人造太陽能夠解決我們能源供給後，傳統能源的爭奪戰就會逐漸消弭；其三，從中國能源的來源看，當前需要經過印度洋從中東將原油運回國內，途中風險很大，一旦發生戰爭等重大國際爭端，將直接影響中國的生存與發展，而陸上運輸還未形成。

由於知識有限，回答不到位的話，請教其他專業人士解疑。

謝謝邀請:人造太陽並不可取，自然就是自然，怎能隨便改變呢！如果什麼都能隨心所欲，古代有一個傳說“有九個太陽”就沒必要射下八個，留一個太陽吧！如果人能透過製造各種人類需要的東西，來彌補自然的不足的話，也能控制大自然的地震、洪水、火山爆發等自然災害那該多好，有些東西都是不必要的，無論什麼事情都要用哲學的眼光來看待，有好的一面，必然就有不好的一面，不是什麼東西都能靠人造來解決，也是不科學的，如果真要造了太陽，就沒有了白天和黑夜的區分了，是控制了用電量，節約了成本，但是，打破了大自然的規律，打破了人們的作息時間，勢必影響人們的身體健康，影響了健康，就不能更好的工作和生活。

地球上的氘含量估計有40萬億噸，這個儲量是相當可觀的，一旦“人造太陽”實現，人類可能千年內都沒有能源問題困擾，這個誘惑夠大了吧？

可控核聚變技術目前只有少數國家在研究，主要是中俄日法等國，研究的目的主要是使輸出功率與輸入功率的比值大於1（Q），即能產生可輸出的能量，然後可穩定持續的時間達到一定程度。中國EAST裝置的目的就是爭取在十數年內，實現Q值大於1，穩定持續執行超過1000秒，但目前剛實現1億度等離子體，和持續執行100多秒，即使達到了1000秒，也只是看到了商業應用的曙光。真正商業執行可能還需要幾十年。

宇宙中不缺聚變材料，地球海水中儲量對然不大，但是總量卻相當可觀，而月球上也有大量的氦-3資源，未來也可能被應用於核聚變，所以一旦這項技術實現，首先是數千年內能源可能不再是影響人類發展的因素。其次，核聚變生成的物質放射性低，對環境的汙染預計會比較小，也可以解決人類近百年發展造成的環境問題，解決人類各領域發展的環境指出。

原材料儲量豐富，產能可觀，汙染小，這就足以成為吸引全球頂尖機構研究了。國際上也成立了專門的組織，用於可控核聚變技術的研究，因為一旦這項技術實現，將使全世界人類享受到便利。

就在剛剛不久前，我們的中科院等離子體所傳來好訊息。“人造太陽（EAST）”官宣了，正式實現首次一億度執行。這對於全人類來說都是個好訊息，畢竟早從石油危機開始，各國都在擔心隨著時代的發展，能源會越用越少。特別是在全球變暖環境惡化的威脅下，如何擁有充足的清潔能源就顯的尤為重要。而這次官宣的人造太陽，加熱功率成功實現了超過10兆瓦，等離子體儲能也增加到了300千焦，就為我們實現這一夢想邁上了一大步。

確切來說這個專案是被稱作是“東方超環（EAST）”，作為中國第四代核聚變實驗裝置，和全人類新能源的期望備受關注。因為此次研究的目的就是，如何讓海水在一定高溫條件下，能夠像太陽核聚變一樣產生反應。以便為全人類提供充足不斷的清潔能源，也是因為這樣的反應特性，這項東方超環也被大家親切的叫做“人造太陽”。當科學家們研究了為人類提供了幾十億年光熱的太陽後，紛紛認為核聚變是解決未來能源危機的重要途徑。畢竟相比於我們知道的核裂變來講，它不僅擁有穩定的安全性、優越的無汙染性。還不會像核裂變一樣產生高放射性核廢料，可以說是人類最理想中的清潔能源。與我們現在常見的不可再生能源、常規清潔能源都不大相同，只是這種能源獲取方式所需要的科技難度也是世界性的。

這次的研究成果讓人造太陽的，等離子體中心電子溫度首次達到1億度。種種試驗資料都在表明，我們在海水聚變上的研究，已經接近了聚變堆穩定執行的理想模式，未來達到可控核聚變不再遙無可期。在未來解決了關鍵技術後，人類距離實現開發利用核聚變清潔能源這一夢想又近來一步。按科學家的估計，當核聚變電站實現併網發電後。由於相對低廉的能源成本，普通老百姓也能消費的起。不過雖然現在取得了顯著成績，但是距離真正的技術成熟，像核電站一樣進行商業運作，還有很長一段路要走。

看了許多人的回答，心裡有些堵。其實，所謂人造太陽，其實是利用太陽核聚變原理，讓氕氚在超高溫條件聚變成氫，釋放大量的能量，並用來轉變成電能。這個專案全世界在法國集中研發，中國也參加了，另外，我們中國科技大學在合肥也搞了個東方超環，蘇聯解體之際，這東西沒人弄了，所以…你懂的。目前，官方報道，已經可以持續執行百秒，比法國（全球共同弄的）長了許多。此乃重大超級高科技，有些最新進展不宜多講，只述一點，幾百噸海水中的氕和氘，核聚變後迸發出的電能，就可滿足半個中國一年的用電，且無汙染。

1.自動化建設的加速進行。

2.能源費用的減少。人工太陽，意味著可控核聚變。

3.人類物理學新的突破，可控核聚變的掌握，本身就意味著人類對高能粒子的掌控，對核磁控制的能力，這樣子必定會繼續研究一些新的粒子。

4.宇航速度會更快，更加普遍。

5.出行交通工具的升級，地球生活更加快速。

近些年來，人類為了滿足自身發展的需求，不斷的開採包括石油、天然氣在內的地下礦藏能源，導致這些再生週期極其緩慢的資源大規模消耗。

使用這些能源，還存在著一個對地球威脅日益增大的弊病，因為在人類的使用過程中，往往都會伴隨著大量的廢氣產生，這些廢氣不但影響周邊的生態環境，也將導致全球溫室效應進一步加重。

從2014年開始，全球的溫室氣體排放就逐年攀高，導致地球的溫度連年升高。地球極地地區，以往夏天融化、冬天回凍的大量冰川，除了在2014年達到了1280萬平方公里的最大值，之後就開始了越來越快的消融。

美國宇航局氣候科學家克萊爾·帕金森表示，海冰的消融速度已經快到令人難以置信的程度，大面積的消融將對極地生態系統造成嚴重的影響，並進一步危及包括企鵝、鯨魚、海豹在內的極地動植物。

而新型的人造太陽，則可以透過可控的核聚變，帶給人類近乎無限的清潔能源，既滿足了人類對能源與日俱增的需求，也符合了環境保護的要求。

我們國家，關於新能源的先進裝置就已經成功被研發出來了。由中核集團核工業西南物理研究院（核西物院）承擔的中國環流器二號裝置專案，就是這樣的一個存在，透過對磁約束核聚變的研究，中核集團正在搭建組裝這一大型常規磁體託卡馬克聚變研究裝置。

一旦“人造太陽”裝置組裝成功，我們將得到取之不盡用之不竭的無限能源。而不光透過核反應得到的能源是清潔能源，就連核反應剩下的廢料也同樣是無害的。

人造太陽其實指的就是核聚變。如果是由氫元素這種輕元素的原子核，相互結合成為原子質量更大的較重的原子核，同時釋放出中子，產生巨大的能量。比如下面這樣的反應：D+T→He+n。其中D和T分別是氫元素的同位素“氘”和“氚”，He為氦元素，n依舊是中子，則稱為核聚變。

氫彈就是主要利用氫的同位素（氘、氚）的核聚變反應所釋放的能量來進行殺傷破壞，屬於威力強大的大規模殺傷性武器。上面的這個反應就是由氫的同位素氘（讀"刀"，又叫重氫）和氚（讀"川"，又叫超重氫）聚合成較重的原子核如氦而釋出能量。

那為什麼核聚變如此危險，還會被認為將帶來新一次的能源革命呢？

因為如果核聚變一旦實現可控，那麼就可以穩定地輸出能源。而且整個過程不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射，不產生核廢料，當然也不產生溫室氣體，基本不汙染環境。

核聚變能利用的燃料是氘（D）和氚。氘在海水中大量存在。海水中大約每6500個氫原子中就有一個氘原子，海水中氘的總量約45萬億噸。每升海水中所含的氘完全聚變所釋放的聚變能相當於300升汽油燃料的能量。按世界消耗的能量計算，海水中氘的聚變能可用幾百億年。

在可以預見的地球上人類生存的時間內，水的氘，足以滿足人類未來幾十億年對能源的需要。從這個意義上說，地球上的聚變燃料，對於滿足未來的需要說來，是無限豐富的，聚變能源的開發，將“一勞永逸”地解決人類的能源需要，而且也將有助於改變環境汙染問題。

所以，科學家們一直想要實現可控核聚變。產生可控核聚變需要的條件非常苛刻。我們的太陽就是靠核聚變反應來給太陽系帶來光和熱，其中心溫度達到1500萬攝氏度，另外還有巨大的壓力能使核聚變正常反應，而地球上沒辦法獲得巨大的壓力，只能透過提高溫度來彌補，不過這樣一來溫度要到上億度才行。核聚變如此高的溫度沒有一種固體物質能夠承受，由此產生了約束核聚變的理論，主要有兩種方法。

第一種是慣性約束核聚變是指提出發展可控核聚變，用鐳射或離子束作驅動源，脈衝式地提供高強度能量，均勻地作用於裝填氖氖(DT)燃料的微型球狀靶丸外殼表面，形成高溫高壓等離子體，利用反衝壓力，使靶的外殼極快地向心運動，壓縮氖氖主燃料層到每立方厘米的幾百克質量的極高密度，並使區域性氖氖區域形成高溫高密度熱斑，達到點火條件，驅動脈衝寬度為納秒級，在高溫高密度熱核燃料來不及飛散之前，進行充分熱核燃燒，放出大量聚變能，從而實現可控核聚變。

而另外一種是磁約束聚變，它是指用特殊形態的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處於熱核反應狀態的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發生大量的原子核聚變反應，釋放出能量 。這是由蘇聯科學家塔姆和薩哈羅夫率先提出的。而中國也早在1962年東北技術物理研究所成立後，建成了一臺Z箍縮裝置、一臺角向箍縮裝置和一臺離子源，並開展了穩態磁鏡的設計。

目前，中國和美國對於可控核聚變的研究在世界前列，中國如今已經在安裝新一代“人造太陽”實驗裝置——中國環流器二號M裝置已見雛形——電子溫度將達到2億攝氏度，等離子體電流將提高到3兆安培，結構更加先進，核心材料獨一無二，裝置更加接近未來聚變堆所需要的物況、條件……

但是儘管中美在可控核聚變研究上都取得了突破，但是科學家預計2070年才會實現可控核聚變商用。