https://tomorrowsci.com/science/%E4%B8%AD%E5%9C%8B-%E6%A0%B8%E8%9E%8D%E5%90%88%E5%8F%8D%E6%87%89%E5%99%A8-%E4%BA%BA%E9%80%A0%E5%A4%AA%E9%99%BD-2%E5%84%84%E5%BA%A6%E9%AB%98%E6%BA%AB/

中國製造的核融合反應器「人造太陽」，將於 2020 年啟用。研究人員表示，此設備將能達到攝氏 2 億度，此溫度大約是太陽核心溫度的 12 倍。如此高的溫度能產生核融合反應，並釋放出能量。

核融合反應器

此實驗裝置名為 HL-2M 托卡馬克（Tokamak），這是目前規模最大的托卡馬克裝置。托卡馬克裝置是一種核融合反應器，其概念從 1950 年代開始成形，並由蘇聯科學家命名，為俄語「環形真空磁線圈」（toroidal chamber with magnetic coils）的縮寫。正如其名所敘，托卡馬克裝置是一個環面（torus），在其中極高溫的電漿被約束和加壓，以進行核融合反應。

在過去的 40 多年，全球約有數百個實驗室配置了小型的托卡馬克裝置。托卡馬克裝置內部的電漿被磁場限制在內，而這些磁場容易產生缺陷，進而轉變成破壞性缺陷。要控制電漿相當困難。科學家對托卡馬克裝置的研究已花了很長的時間，有些科學家認為這種裝置幾乎不可能大規模實行，以至於另一種設備「仿星器」（stellarator）宣稱要取代托卡馬克裝置。

理論上，仿星器比托卡馬克裝置更穩定且更不易分解。在 2015 年時，由文德爾施泰因 7-X 仿星器（Wendelstein 7-X stellarator）達成的突破，讓科學家對這種新型核融合反應器保持期望。不過從一開始，托卡馬克與仿星器這兩種裝置，是由不同的團隊幾乎在同時間進行開發的。而文德爾施泰因 7-X 仿星器的突破雖然代表了一個里程碑，但卻仍只是非常早期的實驗階段。

我們推薦: 科學家發現射頻可穩定電漿的撕裂波模，進而提升核融合反應的穩定性
強大野心
中國 HL-2M 托卡馬克裝置的正式名稱為「先進實驗超導托卡馬克實驗裝置」（Experimental Advanced Superconducting Tokamak，EAST）。科學家於 2006 首次運行 EAST，但要讓 EAST 順利運作並非容易之事。到了 2018 年，EAST 首次達到了攝氏 1 億度，是 2020 年將達到的最高運轉溫度的一半。

某種意義上來說，EAST 是大型電漿核融合反應器的概念證明。在安全的實驗室環境下，科學家可以觀察托卡馬克裝置如何運作。由於其設計方式，托卡馬克裝置傾向會將最熱且最有熱量的粒子向核心外拋出。這些粒子會立即失去穩定性，並脫離電漿反應區，而且大部分的粒子必須在外部被加熱到攝氏 1 億度。

EAST 本身應能維持這種溫度，而其研究人員在過去 13 年來已能在短時間內達到電漿狀態。他們現在的目標是要產生更穩定、更持久的電漿反應，以證明該裝置能進行核融合反應。未來，該團隊希望讓托卡馬克裝置走出實驗室，並用於商業能源的生產。