2020年12月4日14時02分，新一代「人造太陽」裝置——中國環流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成並實現首次放電，標誌著中國自主掌握了大型先進託卡馬克裝置的設計、建造、運行技術，為我國核聚變堆的自主設計與建造打下堅實基礎。
那麼，究竟什麼是「人造太陽」？中國環流器二號M裝置實現了哪些技術突破？「人造太陽」的出現又是否能為人類能源危機帶來一絲轉機呢？讓我們一起走進科技前線第三期，跟隨小編來看看吧。
「人造太陽」，是對「受控核聚變實驗裝置」的形象性的稱呼。
我們知道，太陽這類恆星之所以能夠發出巨大的能量，是因為在恆星中時刻都在發生氫核聚變為氦核的核聚變反應。但由於核聚變反應使用的原料是氫，是氣體，發生反應時壓力要非常大，溫度需高達5000萬度以上。沒有材料能夠承受這麼高的溫度和壓力。
基於對這一難題的考慮，科學家就設計了一種裝置，讓高溫高壓狀態下的氫氣由高磁場束縛住不讓它亂跑，也不讓它與周邊的材料接觸，以免材料在高溫下融化。同時，又在高磁場條件下，能夠把核聚變產生的能量引導出來，用來發電。由於這個裝置產生的核聚變反應與太陽等恆星上發生的反應類似，所以就形象地把這個裝置稱為「人造太陽」。
這次，我們的「主角」叫中國換流器二號M裝置（HL-2M）,也是目前中國最大、最先進的磁約束核聚變實驗研究裝置。
要實現核聚變，首先得具有高溫高壓的環境，不然聚變無法進行。高溫是為了讓電子脫離原子核，高壓是為了讓氘核和氚核更容易撞在一起。HL-2M裝置採用更先進的結構與控制方式，使等離子體體積達到國內現有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億度。能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。為核聚變反應發生提供了更適宜、更安全的環境。
在HL-2M裝置建設過程中，核工業西南物理研究院聯合國內多家研製單位，在裝置物理與結構設計、特殊材料研製、材料連接與關鍵部件研發、總裝集成等方面取得了多項突破，實現了可拆卸線圈結構，增強了控制運行水平，提升了裝置物理實驗研究能力；攻克了高鎳合金雙曲面薄壁件大型真空容器模壓成型和焊接變形控制等關鍵技術等。
能源，可以說是人類社會發展的動力源泉。
從18世紀以來，煤炭石油天然氣這些化石能源已成為支撐現代文明的「三大支柱」。但化石能源終有限，據世界能源大會統計，目前地球上的煤炭儲量預計可以開採200年，石油儲量預計可以開採40年，天然氣儲量預計可以開採60年。這意味著煤炭、石油、天然氣供人類使用的時間僅200年左右。能源危機的烏雲漂浮在每一個人的頭上，越來越多的人把目光投向核聚變。
而假如人類真的能很好地掌控核聚變，那麼人類的生活、科技水平都將邁入一個新的紀元，也許，我們真的不必擔心曾經的能源危機了。這次的HL-2M裝置的成功發電，無疑是中國向可控核聚變領域挺進的一大步。
新一代「人造太陽」成功放電，正好像一線曙光，照亮人類能源危機暗夜的曙光，期待著這一縷「曙光」之後，人類的能源危機暗夜能被一點點照亮。本期科技前線到此結束。