最近一段時間，美國在可控核聚變研究方面取得了重大突破。

當地時間12月13日，美國能源部宣佈，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的國家點火裝置（NIF）首次實現了所謂的“能量淨增益”，即核聚變反應產生的能量超過輸入的能量。

具體操作過程是，NIF將2.05兆焦的鐳射聚焦到核聚變材料上，最後產生了3.15兆焦的能量，能量增益首次大於1，達到了“點火”標準。

看著到這，很多人都好奇，美國目前可控核聚變到底處於什麼水平呢？中國的可控核聚變又處於什麼樣的水平，能夠趕得上嗎？

首先可以肯定的是，美國這次點火成功確實具有重大的意義，這意味著人類在研究可控核聚變上又邁出了一大步，但這一大步只是相對而言了，想要實現可控核聚變為人類所用，還有很長的路要走。

打個簡單的比方，如果在追求可控核聚變應用的路上需要走100步，那截至目前人類估計連10步都還沒走完。

雖然這次美國成功點火實現了重大技術突破，但其產生的能量微乎其微，根據美國有線電視新聞網（CNN）稱，這次點火裝置產生能量只夠燒10壺開水，而為了達成這個目標，NIF用了將近10年時間。

NIF的點火裝置始於2010年，至今已經投入12年時間，累計投入的資金達到幾十億美元，他們用了十幾年時間才成功實現了“點火”。

由此可以看出，可控核聚變的研究難度是非常大的。

當然雖然美國這個技術突破距離可控核聚變實際應用還有很遠的路要走，但不可否認的一點是，美國在可控核聚變研究方面，確實處於世界前列。

看到這很多網友可能好奇，既然美國的可控核聚變取得這麼大的突破了，那目前中國的可控核聚變到底處於什麼樣的水平？跟美國到底有多大的差距呢？

在這我想說的是，中國可控核聚變的研究路線跟美國是不一樣的，兩者其實並沒有可比性，如果非要對比，那我認為目前中國在可控核聚變上研究取得的成果跟美國不相上下，都處於全球第一方陣的位置。

可控核聚變研究有兩種路線，一種是鐳射約束路線，還有一種是磁約束路線，目前主要以託卡馬克裝置為主。

美國走的是鐳射約束路線，這次點火成功也是利用200多臺鐳射器照在一個靶材上實現的。

而中國以及歐盟走的則是託卡馬克路線，在2006年的時候，中國加入了“國際熱核聚變實驗堆(ITER)”計劃，並從中承擔了大約10%的研發任務，是僅次於歐盟的第二大研究國。

目前中國的核聚變研究主要有兩個地方，分別是成都的環流器裝置，以及合肥的多卡馬克裝置。

而且經過十幾年的研究之後，中國在可控核聚變研究方面，其實也取得了很多重大的突破。

2020年12月4日，中國環流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成並實現首次放電，這標誌著中國自主掌握了大型先進託卡馬克裝置的設計、建造、執行技術，這個裝置等離子電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體等離子溫度可達到1.5億度，能實現高密度、高比壓、高自舉電流執行。

到了2022年10月份，HL-2等離子體電流突破100萬安培，創造中國可控核聚變裝置執行新紀錄，使得中國可控核聚變技術躋身國際第一方陣，技術水平居國際前列。

與此同時，位於合肥的EAST託卡馬克實驗裝置在2018年11月12日實現1億攝氏度等離子體執行等多項重大突破 ；

2021年5月28日，EAST創造新的世界紀錄，成功實現可重複的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體執行，將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍。

2021年12月30日，EAST實現1056秒的長脈衝高參數等離子體執行，這是目前世界上託卡馬克裝置高溫等離子體執行的最長時間。

由此可以看出，無論是美國的鐳射約束路線還是中國重點參與的多卡馬克裝置路線，其實都在不斷取得技術突破。

只不過目前不論是美國的技術路線還是中國的技術路線，離實際商業應用還有很長的路要走，這裡不僅是因為可控核聚變裝置還有很多技術需要突破，更關鍵的是可可控核聚變的材料同樣也面臨很大的難題。

目前可控核聚變的原材料有多種方式，一種是用氘和氚發生聚變，其中地球上的氘資源是非常豐富的，海水當中就存在大量的氘，可以說取之不盡用之不竭。

但是目前自然界當中的氚含量非常少，據科學家預測，整個地球表面氚的含量都不超過兩公斤，這麼少的存量，根本沒法用於商業執行。

所以目前用於核聚變的氚大多都是透過核裂變產生的，因此氚的成本非常高昂，一克就有可能達到上百萬美元，這麼高的成本只能應用於實驗室，根本沒法用於商業執行。

當然除了氘氚反應之外，還有一種技術路線是氘跟氦3發生聚變，雖然地球上的氦3存量也非常少，但是有一個地方的存量非常多，那就是月球，根據科學家預測，月球上的氦3存量至少達到100萬噸以上，只需要一噸就足夠滿足人類全年的用電量。

但如何把月球上的氦3運回地球也是一個大難題，實際上目前人類已經有技術可以登上月球，但是發射成本非常高昂，一公斤的發射成本就有可能達到上萬美元，如果只算載荷量，一公斤載荷量發射成本甚至有可能達到10萬美元以上。

當然這個成本相對於氦3能夠創造的能量而言，算是非常低的，關鍵是按照目前人類的探月技術，如何在月球上提煉氦3並從月球運回大量的氦3，這是一個技術難題。

所以不論是從核聚變裝置的技術難度，還是從材料獲取的難度來看，至少未來二三十年之內，人類想要實現可控核聚變商業應用都不太現實，我認為至少需要30年以上才有可能實現重大突破。

因此不論對於美國還是對中國，在可控核聚變上面，大家都有機會，而且兩種研究路線也不存在孰優孰劣的問題。

而且從實際情況來看，託卡馬克裝置很有可能比鐳射約束更能實現可控核聚變的商業應用。

可控核聚變哪有那麼容易突破

可控核聚變要求的環境非常苛刻，要想滿足發電需求就需要做到輸出的能量遠遠大於供給能量，這樣才能實現商業化。

假如我可控核聚變每天需要1兆瓦的電來維持核聚變裝置運轉但是產出0.5兆瓦的電，這樣的入不敷出肯定是不行的。

為什麼會有入不敷出的情況？因為可控核聚變基本就託卡馬克模型，託卡馬克裝置需要用電產生強大的磁場，強大的磁場會讓等離子體在約束空間運轉，這樣達到一個可控的目的。核聚變是兩個粒子碰撞形成一個新的粒子，想要達到這樣的效果就需要高溫高壓環境，如果不是高溫高壓，想要粒子對撞合一個一年發生一次，這樣的粒子對撞的頻率非常低，就是造成入不敷出的情況。

打個比方什麼是核聚變。就像兩個金屬塊怎麼變成一個整體，兩種途徑，1給兩個金屬加熱融化合而為一，2就是用液壓機施加壓力給壓成一個整體。

想要提高粒子對撞頻率就要高溫或者高壓，目前人類還無法做到增加壓力達到顯著增加對撞頻率，只能透過提高溫度。這個溫度就得1億度以上，什麼材料能抗住1億度高溫，答案沒有。因此維持這個溫度目前也就是幾秒鐘而已。也就是說遠遠達不到發電要求。

目前研究可控核聚變全世界有一個合作專案iter，專案在法國，中國也有參加這個研究專案。專案順利的話估計2035年研究可行性，2050年有可能見到可控核聚變發電。

樹立理論自信，科技自信。中國早就完成了，不過沒啥實用價值，類似賈某造車，樣品容易，工業化商業化還需要克服。

美國的據說是美國利益部門為了騙國會補貼原本的，幾十億美金啊，中國農民一年糧食才多少斤。