今天看到網上很多科技板塊都在宣傳韓國超導託卡馬克高階研究（KSTAR），即韓國“人造太陽”創造了新的世界紀錄，其離子在超過1億度（攝氏溫度）下維持了20秒鐘。
KSTAR
但其實這個訊息早在一個月前就已經出來了，不知道為什麼這兩天會又被提起。11月23日，韓國聚變能源研究所新聞釋出會上，宣佈成功將“韓國超導核聚變研究裝置KSTAR”的超高溫等離子體在1億攝氏度的溫度下保持20秒。此訊息比12月4號我國自主研製的核聚變關鍵裝置——中國環流器二號M裝置——在成都建成並實現首次放電還要早一點。
中國環流器二號M裝置
所以，今天就不提核聚變未來如何發展了，那是科學家考慮的事情；我也不為我國和世界各國核聚變裝置排名打氣了，畢竟，大家都是在為了人類能夠打破能源枷鎖而努力。
很多人都知道可控核聚變，也聽說過託卡馬克裝置，可能聽說過“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”，聽說過位於合肥的東方超環EAST，還有上文中的中國環流器二號M裝置（HL-2M）和韓國超導託卡馬克高階研究（KSTAR）。但其中的區別和聯絡，大家並不一定都弄明白了。
因此，本文主要梳理核聚變裝置的異同。
首先，核聚變分類，分為可控核聚變和不可控核聚變。氫彈就屬於不可控核聚變，而人類要造的核反應堆，屬於可控核聚變。
最後，主要梳理可控熱核聚變的幾種方式。
熱核聚變的原料被稱為“等離子體”，簡單點說就是使原子核與電子分開（此過程稱為“電離”），最終得到的帶正電的原子核、帶負電的電子和部分未電離的中性粒子組成的集合體。生活中等離子體也很常見，最常見的是高溫電離氣體，如電弧、霓虹燈和日光燈中的發光氣體等。
由於等離子體形成後很快就會飛散開來，所以要實現可控核聚變必須先將其封閉。用來使等離子體封閉的方法有多種，目前主要的兩種封閉方法為：鐳射約束（慣性約束）核聚變和託卡馬克（磁約束）核聚變。
鐳射約束核聚變是以高功率鐳射作為驅動器的慣性約束核聚變。1963年蘇聯科學家N.巴索夫和1964年中國科學家王淦昌分別獨立提出了用鐳射照射在聚變燃料靶上實現受控熱核聚變反應的構想，開闢了實現受控熱核聚變反應的新途徑鐳射核聚變。
影視作品裡印象比較深的，就是《蜘蛛俠2》中章魚博士在搞的那個裝置。
慣性約束聚變與設想中的超聲波冷聚變有相似的地方，都是在極短時間內對聚變材料進行壓縮，使等離子體溫度和密度增大到臨界點。鐳射約束是透過大量鐳射束同時照射靶丸上，均勻提高靶丸溫度，形成等離子體，再透過向心“爆聚”使等離子體被壓縮到超高溫、高密度狀態，從而發生核聚變反應。鐳射點火裝置有極高的軍事應用價值，可以模擬小型氫彈的爆炸，但是用於穩定的可控核聚變，提供能源輸出，難度超過磁約束，鐳射轟擊靶丸時的極端溫度，很容易導致靶球過早破裂而失敗，而且持續的時間極短，很難達到秒級。
有名的鐳射約束裝置有我國的神光-Ⅰ、神光-Ⅱ和神光-Ⅲ裝置、美國國家點火裝置（NIF）、法國Laser Mégajoule（太陽神）鐳射約束核聚變裝置等。
相對於鐳射約束裝置的困境難以克服，託卡馬克裝置的應用就廣泛多了，參與研究的國家也更多。
託卡馬克（磁約束）聚變的原理是：先加熱燃料，使它成為等離子體形態，再利用磁場，封閉住高熱等離子體中的帶電粒子，將它約束在裝置內進行螺線運動，在運動過程中進一步加熱等離子體，直到產生核聚變反應。
由於需要強大的電流產生強磁場，所以目前的裝置多采用超導材料製造，稱為“超導託卡馬克”。
基於可控核聚變的三個條件：超高溫、高密度、高時長，核聚變發生的條件最主要的是超高溫，根據把等離子體加熱到發生核聚變所需溫度的方式的不同，可以分為三類：
一類是利用環流器中等離子體的流動加熱。用於產生磁場旋轉變換的環形電流，對等離子體本身進行電阻加熱，這樣的加熱遵從歐姆定律。但隨著溫度的升高，環形等離子體的電阻迅速降低，導致加熱效率下降。這時就需要採取特殊措施，才有可能達到建造聚變堆所需的溫度。目前，大量的實驗研究仍在繼續進行。
二類是利用加速器加速粒子與等離子體碰撞產生高溫，具體做法是將強流離子束，經過氣體交換室進行電荷交換變成中性粒子束，然後注入磁約束裝置，這是迄今為止取得高溫最有效的加熱方法之一。中國環流器2號M裝置（HL-2M）即是利用這種方法實現1.5億攝氏度的高溫的。國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃在法國建設的試驗堆也是基於這種方法實現超高溫的。歐洲的JET、日本JT-60U、美國TFTR、德國ASDEX-U也是基於此種方法研製的。
三類是射頻波加熱，使用高功率射頻發射穩態射頻波加熱等離子體，再結合多種加熱技術，在電子迴旋與低雜波協同加熱下，等離子體中心電子溫度達到上億度。此方法是中國“東方超環EAST”裝置的獨創，也是我國在聚變領域的獨到貢獻。
可控核聚變領域有“實現可控核聚變距離現在還有25年”的說法，小時候老師就這樣說，等長大了，發現還是沒有實現。所以，可控核聚變絕不是一朝一夕就能實現的，其中的技術難題還有待科研人員去攻關。如果一切順利的話，本世紀中葉可以實現可控核聚變，希望人類都能夠享受到無限能源帶來的益處。