中国“人造太阳”，人类“不可能任务”的现在进行时(5)

初中物理告诉我们，物质有三态：固态、液态和气态。其实当物质的温度高到一定程度后，就会处于等离子状态，这时电子会和原子核分开，处于游离状态的原子核就可以互相接近，开始核聚变反应。利用高温产生等离子体，让它们进行核聚变反应，正是目前物理学家想到的可控核聚变的解决方案。

处于等离子体时，电子和原子核会分开。
那么，所谓的高温具体要高到什么程度呢？基本要达到1亿度。1万度是自然界材料可以承受的上限，这种比1万度再高1万倍的极高温度，目前没有任何材料可以直接承受。
但只是达到高温还不行。在高温的前提下，维持足够长的时间(约束时间），聚变反应放出的能量才能高于产生以及加热等离子体本身等所需的能量，实现聚变自持，也就是点燃了“烧”聚变原料的特殊“炉子”，“聚变点火”成功。这个过程，网友们生动得称之为“烧开水”。而根据劳森判据，三重积（温度T和约束时间τ跟密度n乘积的函数）的值需要大于10的22次方，“聚变点火”才能实现。
什么样材质的“炉子”才能长时间维持1亿度的高温？这简直无法想象。
不过最终，人们还是找到了一种方法，即托卡马克（Tokamak ）装置，一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。Tokamak一词是俄文单词环形（тороидальная）、空腔（камера）、磁（магнитными）和线圈（катушками）的缩写。
它的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。通电之后，托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，可以将其中的等离子体加热到很高的温度，触发核聚变。

托卡马克可变配置的圆形内部，它的墙壁上挂满了石墨面砖。图源维基百科。
从托卡马克的名字，我们也可以猜到，提出这个装置构想的人是苏联人，所以苏联建成了世界上第一个托卡马克装置T-1（1958年）也就很顺理成章了。