韓國“人造太陽”——KSTAR裝置近日實現(xiàn)重大突破。該裝置成功將等離子體環(huán)路加熱至1.8億華氏度（1億攝氏度）并維持長達48秒，刷新2021年創(chuàng)下的31秒世界紀錄。

這一進展是邁向?qū)崿F(xiàn)近乎無限清潔能源的關(guān)鍵一步。科研人員數(shù)十年來致力于借助核聚變實現(xiàn)人類無限能源需求，該技術(shù)模擬了恒星內(nèi)部的能量產(chǎn)生過程。核聚變通過高壓、高溫條件下使氫原子轉(zhuǎn)化為氦原子，從而釋放能量。而恒星正是通過這一過程，將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為光熱，產(chǎn)生龐大的能量，并且不會排放溫室氣體亦無長期放射性廢物。

然而，實現(xiàn)在實驗室條件下仿照恒星內(nèi)核的核聚變并非易事。當前最常用的聚變反應(yīng)堆設(shè)計為托卡馬克裝置，其運作原理是將等離子體（由帶電離子與自由電子構(gòu)成）加熱至超熱狀態(tài)后限制在甜甜圈狀的反應(yīng)室內(nèi)，利用強大磁場進行約束。

盡管早在1958年蘇聯(lián)科學(xué)家納坦·雅夫林斯基便設(shè)計出首個托卡馬克裝置，但至今仍無人能造出凈輸出能量大于輸入能量的聚變反應(yīng)堆。

核聚變面臨的主要挑戰(zhàn)之一便是如何應(yīng)對達到聚變溫度的等離子體。由于聚變反應(yīng)堆所需壓力遠低于恒星內(nèi)部自然發(fā)生的聚變環(huán)境，故需極高溫度，甚至高于太陽核心溫度。如太陽核心溫度約為2700萬華氏度（1500萬攝氏度），而壓力則相當于地球海平面大氣壓的3400億倍。

實現(xiàn)上述高溫相對容易，難點在于尋找有效控制等離子體的方法，防止其燒穿反應(yīng)堆壁或破壞聚變過程。這通常需要借助激光或磁場進行約束。

為延長等離子體燃燒時間，科研人員對反應(yīng)堆設(shè)計進行改良，如采用鎢替代碳以提升托卡馬克偏濾器效率，此類偏濾器可清除反應(yīng)堆中的熱量及灰燼。

KSTAR團隊計劃在2026年前使反應(yīng)堆在1.8億攝氏度高溫下維持300秒。此項成就使韓國躋身全球核聚變競爭行列，其中包括美國政府資助的國家點火裝置（NIF），后者曾因反應(yīng)堆核心短時內(nèi)產(chǎn)生的能量超出輸入能量而備受矚目。