麻省理工學院一組研究人員最近成功測試一種高溫超導磁鐵，其磁場強度達到20 Teslas，打破有史以來最強磁場強度的世界紀錄，該磁鐵或將成為開啟核聚變並向世界提供清潔無碳能源的關鍵。鋼鐵俠胸口的發光圓環就是可控核聚變——托卡馬克裝置。
鋼鐵俠劇中的托卡馬克
托卡馬克核聚變實驗裝置
幾十年來，核聚變雖然一直是清潔能源開發的方向，但卻是一個難以攻克的難關。如果商業上可行的聚變反應堆能夠成為現實，它將很快成為未來的能源主流，這也是麻省理工學院研發超強磁鐵的意義所在。核聚變只會在極高的溫度下發生——等離子體必須達到一定的溫度，才能熔化建造反應堆所用的材料。
托卡馬克概念圖
科學界早在上世紀50年代就提出了解決方案，即不接觸任何物體的情況下控制等離子體。一個強大的磁場就可以做到這一點，創造出一個可以發生核聚變的人造“容器”。麻省理工學院的研究人員希望在2025年前將他們強大的新磁鐵排列到托卡馬克反應堆中，並由此產生凈正核聚變。
新磁鐵排列
事實上，真正突破性的工作不是核聚變本身。人工聚變反應以前也曾發生過，但到目前為止，它們運行所消耗的能量總是大於產生的能量(保持這些磁場以容納等離子體需要大量的能量)。通過改進磁體，麻省理工學院的研究小組希望成為第一個最終生產出能量大於消耗的反應堆。這項技術最終利用傳統的等離子體物理、托卡馬克設計和工程，創造出新的磁體技術。
據報道，不久前，中國的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置“東方超環”刷新了世界紀錄：在其第98958次放電中，成功實現可重複的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，是1億攝氏度20秒原紀錄的5倍。
標誌着中國在穩態高參數磁約束聚變研究領域將繼續引領國際前沿。
安徽合肥“科學島”上的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（中國科學院合肥物質科學研究院）
在中科院合肥物質科學研究院，工作人員對EAST進行升級改造。 新華社記者 劉軍喜 攝
現實中，中國真的有“人造太陽”，而且有兩個：一個在安徽合肥西郊“科學島”上的中國科學院合肥物質科學研究院內，是有着“東方超環”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（簡稱EAST）；另一個則是位於四川成都中核集團核工業西南物理研究院的中國環流器二號M裝置（HL-2M）。