摘 要：本文主要通过分析数据来普及可控核聚变的相关知识，如原理，实现方式等。从中国的能源使用状况出发，得出研究可控核聚变的必要性，并简要阐述ITER计划以及各成员国的研究现状，并着重调查分析美国和中国的可控核聚变研究进展。大胆猜测其未来商用价值并预计实现时间。
关键词：可控核聚变；磁约束（或激光约束）；ITER计划；美国NIF
一、引言
核聚变是指质量小的原子在一定条件下（如高温或高压）发生原子核相互聚合作用，生成新的质量较重的原子核，并伴随着强大的能量释放的过程。而可控核聚变就是实现对核聚的控制，能够做到合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。
二、调查内容和目的
1.中国能源使用情况
如下表1所示，我们可以分析出当前中国能源总消费逐年递增，以煤炭和石油发电为主。而核能虽然占的比例较小，但呈上升趋势。从中国的能源消耗量及构成中可推出世界的能源消耗情况。地球上一切活动都离不开能源，能源是人类赖以生存的东西。随着能源危机的到来，我们经济与社会的发展不断受到影响。目前，我们面临着能源，环境污染以及可持续发展问题。因此，研究和开发新型清洁能源势在必行。
表1 中国近十年能源使用情况图
2.实现可控核聚变的两项主流技术比较
实现可控核聚变的主要技术有磁约束，激光约束和超声波核聚变。在本文，我们主要比较前两项。
（1）磁约束核聚变（MCF）
从数据中分析得出磁约束核聚变是利用强磁场约束带电粒子，构造反应腔，建好聚变反应堆，将聚变材料加热至数亿度高温，然后实现聚变反应。所以等离子体被强磁场约束与装置空间的大小，磁场强度有很大的关系。
（2）激光约束数据（ICF）
3.国内外研究进展
（1）国外的研究现状（以美国NIF装置为例）
美国的国家点火设施（National Ignition Facility Project，简称NIF）是世界上最大的激光器，主要用于模拟同太阳和其他恒星内部相似的条件，为ITER计划的实现提供了很规范的场地。NIF的中心设施是一个十英尺宽的金属球，核变即发生于金属球中。点火瞬间产生激光短脉冲，从而使原子合并。
2013年10月7日，美国的可控核聚变研究取得了里程碑的突破。利用192束高能激光聚焦到氢燃料球上，创造高温高压以点燃聚变反应。在试验中，首次实现了大规模的输出能量超过输入能量。
（2）国内的研究现状（以中国EAST装置为例）
我国在加入ITER计划后，目前在该领域的研究处于世界前列。EAST装置是中国独立建造的首个全超导核聚变实验装置。2007年完成建造，近年来取得了一些成果。
2006年EAST实现了第一次“点火”——激发等离子态与核聚变。
2012年，装置首次点火超过1000秒。
2013年EAST再次进行了实验，成功验证了系统的长脉冲运行能力。
目前，EAST仍在进行全面升级。其升级前实现400秒、电子温度超过摄氏2000万度的等离子体放电，升级后有望达到1000秒摄氏1亿度目标，性能提升100倍左右。据调查结果显示，中国研究可控核聚变的潜力较大。
三、结论
世界各国通力合作研究可控核聚变是相当有必要的。核聚变一旦研究成功，将会对全球产生巨大的影响。目前各国分别掌握的可控核聚变技术不仅能够有效防止核武器，维护世界和平，也同样为将来解决世界能源危机做铺垫。核聚变产生的能源的利用率高，清洁度强，符合全球可持续发展，在研究成功后商用的可能性相当高，目前呼声最大的就是用于航空航天领域，设置一个核能推进装置，可大幅度减少发射所需燃料。通过数据粗略预计2050年可控核聚变将正式投入商用。
参考文献：
[1] 郭笑天 陈文静.激光约束与磁约束核聚变方案对比[J]. 产业与科技论坛，2013，12：22
[2] 刘斯斯. 可控核聚变-夸父逐日[J]，2011，11
作者简介：卢智颖， 性别：男， 出生年月：1992年05月，籍贯：浙江温州，民族：汉，学历：本科，职称：无，研究方向：通信工程。
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