你是否聽過中國的「人造太陽」，並好奇這項模擬太陽能量的核聚變技術是不是只有中國在研究？新聞常提到中國的實驗裝置達到了1.5億度高溫、千秒穩定運行，聽起來很厲害，但其他國家呢？他們有沒有正在運作的核聚變場域？我也曾有這樣的疑問！這篇文章將帶大家一起查證，了解全球核聚變研究的真實現況，分享給同樣好奇的讀者。
「人造太陽」是什麼？
「人造太陽」是核聚變技術的通俗名稱，目標是模仿太陽核心的核聚變反應。簡單來說，它讓氫的同位素（氘和氚）在超高溫（上億度）下融合成氦，釋放出巨大能量。這種能源很特別：燃料從海水中提取，幾乎無限；反應產物是無害的氦氣；而且不像傳統核電（核分裂）會產生長期核廢料，是一種清潔的未來能源。
中國的「人造太陽」主要指兩大實驗裝置：
- EAST（全超導托卡馬克）：2021年實現1.2億度、101秒的等離子體運行，成績亮眼。
- HL-2M（中國環流三號）：溫度達1.5億度（太陽核心的10倍），穩定運行超過千秒。
這些成果讓人印象深刻，但很多人會問：這技術只有中國在做嗎？其他國家的研究到哪了？
全球都在努力，核聚變場域遍布世界
其實，核聚變是全球科學家共同追求的目標，不是哪一個國家的專利！根據國際原子能總署（IAEA）2022年的數據，全球有超過130個核聚變實驗場域，其中約90個正在運作，分布在約50個國家。這些場域大多使用托卡馬克（像中國的EAST）、仿星器或慣性約束聚變（ICF）技術，大家都在為實現穩定、清潔的核聚變能源而努力。
以下是一些正在運作的場域，來自不同國家，讓我們看看它們的特色：
歐洲：多樣化的研究基地
- 聯合歐洲環（JET，英國）：
- 地點：英國牛津，Culham核聚變研究中心。
- 現況：1983年啟動，2023年底完成最後實驗，現在進入退役階段，為未來項目提供寶貴數據。
- 亮點：2021年產生59兆焦耳的聚變能量（持續5秒），是全球最大的托卡馬克之一，幫助科學家了解氘氚聚變的細節。
- Wendelstein 7-X（德國）：
- 地點：德國格賴夫斯瓦爾德。
- 現況：2015年開始運行，2022年實現1億度高溫，持續進行實驗。
- 亮點：採用仿星器技術，磁場設計與托卡馬克不同，可能更適合長時間穩定運行。
歐洲還有瑞士的TCV（研究等離子體形狀）、英國的MAST-U（緊湊型設計），都在積極運作。
美國：探索多條技術路線
- 國家點火設施（NIF，加州）：
- 地點：勞倫斯利佛莫爾國家實驗室。
- 現況：2009年啟動，2022年實現能量輸出比輸入多50%（Q=1.5），2023年多次重複成功。
- 亮點：使用激光壓縮燃料的慣性約束聚變技術，與托卡馬克完全不同，開闢了新路徑。
- DIII-D（聖地亞哥）：
- 地點：加州，通用原子公司。
- 現況：1986年開始運行，2023年實現高密度等離子體實驗。
- 亮點：美國最大的托卡馬克，為國際項目提供等離子體控制數據。
美國還有Z機（新墨西哥州，研究X射線聚變），展現多樣化探索。
日本與韓國：亞洲的強力選手
- JT-60SA（日本）：
- 地點：茨城縣那珂市。
- 現況：2023年10月啟動，2024年已產生高溫等離子體。
- 亮點：由日本與歐盟合作，全球最大的超導托卡馬克之一，為未來項目鋪路。
- KSTAR（韓國）：
- 地點：大田市，韓國聚變能源研究所。
- 現況：2008年啟動，2020年實現1億度100秒，2023年延長至300秒。
- 亮點：超導托卡馬克，與中國EAST技術相近，穩定運行時間也很出色。
其他國家：小而美的貢獻
- 俄羅斯：T-15MD（莫斯科，2021年啟動），研究新磁場設計，持續運行。
- 巴西：TCABR（聖保羅大學，2000年起運行），南半球的代表，專注基礎研究。
- 印度：ADITYA-U與SST-1（等離子體研究學院，1989年與2013年起運行）。
- 泰國：Thai Tokamak-1（預計2025年運行），將成為東南亞首個場域。
國際大合作：ITER是全球焦點
別忘了ITER（國際熱核聚變實驗堆，法國），這是35個國家（包括中國、美國、歐盟、日本、韓國等）聯手打造的超大托卡馬克，目標是讓熱輸出比輸入高10倍（Q≥10）。它2020年開始組裝，預計2025年底產生首次等離子體，2035年進入氘氚聚變階段。中國貢獻了約9%的部件，顯示全球合作的緊密性。雖然ITER還沒正式運行，但它就像核聚變的「國際實驗室」，凝聚了大家的智慧。
為什麼覺得「只有中國」？
如果你也覺得核聚變好像主要是中國在研究，可能有以下原因：
- 中國的宣傳很吸引人：
- 「人造太陽」這名字聽起來很酷，中國媒體常報導EAST、HL-2M的突破，像1.5億度、千秒運行，容易讓人印象深刻。
- 相比之下，英國JET、韓國KSTAR的成果多在學術圈討論，普通人比較少聽到。
- 中國進展快速：
- 中國投入大量資源（2023年研發支出約3.3萬億人民幣），加上超導技術與工程能力，實驗裝置進步很快，成果頻出。
- 其他國家像美國（核聚變預算約7億美元/年）或歐洲（ITER進度較慢），可能因為資金或協調問題，曝光度稍低。
- 新聞的視角：
- 有些報導可能聚焦中國的成就，讓人覺得其他國家沒動靜，但其實這是全球競賽，每個國家都在貢獻力量。
這些場域有什麼不同？
雖然大家都研究核聚變，技術路線和重點略有不同：
- 中國（EAST、HL-2M）：超導托卡馬克，擅長長時間穩定運行，最近還發現了新磁場結構。
- 英國（JET）：氘氚聚變經驗豐富，能量輸出高，但裝置較老。
- 德國（Wendelstein 7-X）：仿星器路線，穩定性好但技術複雜。
- 美國（NIF）：激光聚變很特別，點火成功但難連續運行。
- 韓國（KSTAR）：跟中國EAST很像，超導技術強，穩定運行也很厲害。
每個場域都在解決核聚變的難題，像拼圖 Rings，共同推進這項技術。
現在有沒有真的發電？
目前，所有的核聚變場域（包括中國的）都還是實驗階段，沒能穩定發電。原因有幾個：
- 能量還不夠多：大多數場域的Q值（輸出能量/輸入能量）不到1，只有美國NIF短暫達到Q=1.5，JET最高Q≈0.33，中國和韓國也還在努力突破。
- 技術難關：維持上億度等離子體、讓反應自己燒起來（自持燃燒）、保護反應堆牆，這些挑戰很大。
- 商業化要等：專家預測，核聚變發電可能要到2035-2050年，ITER和中國的CFETR（2030年建成）是重要一步。
為什麼這值得關注？
核聚變可能是未來的終極能源：燃料取之不盡，沒碳排放，安全又清潔。一座聚變電站每天只用400克氘、600克氚，就能產生1.5吉瓦能量，供幾十萬戶家庭使用！中國、美國、歐洲、日本、韓國的場域都在為這目標努力，每個突破都讓我們離夢想更近。這不只是科學，更是人類未來的希望。
給好奇朋友的建議
如果你對核聚變感興趣，這裡有幾個小建議：
- 看看全球進展：除了中國的新聞，也可以查ITER官網、JET的報告，或NIF的最新成果，會有更完整的圖景。
- 關注新玩家：除了國家項目，美國的Commonwealth Fusion Systems、英國的Tokamak Energy等公司也在開發小型聚變裝置，可能加快進程。
- 保持耐心：核聚變很複雜，商業化還需時間，但每一步都值得期待。
結語
「人造太陽」不是只有中國在研究，而是全球科學家共同的夢想！從英國的JET、美國的NIF，到日本的JT-60SA、韓國的KSTAR，全球約90個正在運作的場域都在努力。中國的EAST和HL-2M表現出色，但其他國家的場域同樣重要。這是一場國際合作的旅程，每個國家都在貢獻智慧。希望這篇文章解答了你的疑問，如果你還有其他問題，歡迎留言，一起探索核聚變的未來！
