什么是托卡马克

    太阳的中心温度有1500万度，表面温度最高到6000度，但是由于压力巨大，聚变反应可以自然地发生。

　　但是在地球上实现持续核聚变所需的条件要苛刻的多，只有在上亿度的高温等离子体环境下，才能实现自发的持续核聚变反应。在氢弹中，爆发是在瞬间发生并完成的，可以用一个原子弹提供高温和高压，引发核聚变，但是人类需要的是可控的核聚变，采用这种方式会使得聚变反应难以控制。

　　所以一定很难想象，几亿度的高温，地球上有什么样的容器能装下它们然后让它们在其中缓慢地发生核聚变呢？

　　这个问题并没有难倒科学家。20世纪50年代初，苏联科学家提出了磁约束的概念，并于1954年建成了第一个磁约束装置。这就是托卡马克(Tokamak)，它是俄语“磁线圈环形真空室”的缩写。

托卡马克

　　托卡马克是一个由封闭磁场组成的“容器”，形状像一个放倒的轮胎。由于等离子体中每个粒子都是显电性的，带电粒子会沿封闭的磁力线做螺旋式运动，所以几亿度高温的等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中。这种环形的磁场又叫磁瓶或磁笼，看不见，摸不着，也不接触有形的物体，因而也就不怕什么高温了，它可以把炙热的等离子体托举在空中。

　　托卡马克装置的主要特点是采用很强的纵向磁场，跟等离子体电流本身产生的角向磁场合成了具有回转变换的螺距很大的螺旋型磁场。这种磁场位形基本上具备了等离子体的稳定三要素，即平行磁场、磁阱和磁剪切，因而它能有效地克服各种宏观不稳定性。

　　当然，受控热核聚变的研究也有其他的途径，例如惯性约束，它是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变。相比较而言，托卡马克类型的磁约束研究则领先于其他途径，是最有可能率先成功的可控聚变方式。