近期，航空巨头洛克斯德－马丁公司向媒体公开宣布一个激动人心的消息：他们将在今后的十年内把小规模的核聚变付诸实践。可想而知，这个消息引起了媒体界的极大轰动。然而，有别于媒体的激动，面对这个消息，物理学家们保持了充分的冷静和谨慎。

前段时间，笔者参加了国际原子能机构在俄罗斯圣匹德堡举办的核聚变大会，这是国际上核聚变领域最权威的会议。而在这次大会上，洛克斯德－马丁并没有宣布他们的研究成果，甚至没有派出科学家参加这次会议。这之中的矛盾耐人寻味。

洛克斯德－马丁公司宣称，该公司著名的研发部门“臭鼬工厂”，一直在研究一种新的紧凑型聚变发应堆，并且将在十年之内将这项技术投入使用。他们还宣称新的反应堆会足够轻巧而高效，能够驱动飞行器和发动机。然而，该公司透露的技术细节却非常有限。唯一的细节仅仅是这个新型反应堆装置具有非常高的β值——这个参量意味着对装置施加一个很弱的磁场就能够产生很强的等离子场。仅靠这个信息远远无法证明他们对核聚变的研究足够可靠，更无法使人相信他们将在下一个十年开发出具有革命意义的新能源产品。

聚变能（Fusion power）

核聚变是由澳大利亚物理学家Mark Oliphant发现的核反应。这种物理反应是太阳以及其他恒星能够永不停歇地发光发热的能量来源。如果核聚变能够被人类合理地利用，它将成为一种取之不尽的清洁能源。

顾名思义，核聚变能是较轻的原子核聚合时所释放的能量。在一个极度高温高压的等离子体环境下，氘和氚原子核（它们都是氢元素的同位素）通过电磁场结合在一起，从而释放巨大的聚变能。

相较传统能源，核聚变拥有很多优势。仅和裂变对比，就能够看出它非凡的竞争力。聚变和裂变有很多共同的优点，比如都不会产生任何温室气体。然而又不同于核裂变有非常多的副反应，核裂变的反应实质是氘氚结合生成氦和具有高能中子，这个过程非常的清洁，不会产生有害的电磁波和核废料。而且核聚变非常的高效，能量利用率很高，唯一的能量损耗仅仅发生在中子击打反应堆屏障造成的损失。基于现有的技术，核聚变发电厂可以循环工作一百年。而如果使用更高级的合金和混凝土技术，这个周期将更加缩短。

氘元素，作为核聚变的燃料，在天然水中有极其丰富的储量。任何一个临近水域的城市都能够轻易获取这种“廉价”燃料，这将大大缓解由能源储备不均衡造成的地区局势紧张。核聚变的能量效率很高，使用每公斤燃料，核聚变都将比核裂变多释放四倍的能量，而同煤炭相比，这个数字达到了令人吃惊的一千万倍。

全世界的氘储备足够支撑人类文明继续延续数百万年。因此，如果能够实现核聚变，无论在政治还是经济方面，能源将不再成为人类发展的困扰。更重要的是，核聚变反应堆从本质上是非常安全的。一旦停止加热，反应就会停止。不同于不稳定的核裂变，在核聚变的过程中不会再有核链式反应，因此也不再有反应堆融化甚至爆炸的危险情况。

保持冷静（Contain your excitement）

尽管核聚变的好处是那么的巨大，想要实现它同样充满了挑战。氘氚反应是核聚变反应中最容易被引发的。然而，实现核聚变的关键之处在于使等离子体维持在一个高温高密度的情况下足够长时间从而完成聚变反应。为了实现最易引发地氘氚反应，仍然需要将反应堆加热到一亿摄氏度的超高温，这是太阳核心温度的六七倍。

现在，国际上的研究团体都在致力于开发一种全新的反应堆实验模型——ITER，这是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克，俗称“人造太阳”。大体上，它的半径约为6米，高60米，重达23000吨。他拥有长达80000公里的镍锡超导线圈，能够产生5特斯拉的磁场强度。

尽管面临着种种困难，核聚变研究的进展仍然令人瞩目。在三十年的时间里，核聚变的能量输出已经增长了一百万倍，现在的实验技术已经可以使能量输出达到千万瓦级别。如果ITER成功实现，预期将能够产生50亿瓦的能量输出。

如果洛克斯德－马丁想要向世人证明他们的研究成果能够比多国齐力研究的ITER项目更加出色，那他们需要展示更多的数据。然而，马丁公司对参与国际科研团体的冷淡态度也许暗示了他们对媒体关注更感兴趣，而没有把精力放在科研开发上。实现核聚变的道路还很漫长，需要所有科学家共同探索。而对于洛克斯德－马丁的宣告，也许我们应该保持相对冷静的态度。

原标题：实现核聚变的工作道阻且长