我國首座中等規模球形托卡馬克聚變實驗裝置——新奧“玄龍-50”8日在河北廊坊建成，并實現第一次等離子體放電，正式啟動物理實驗。該裝置是托卡馬克聚變和仿星器聚變裝置之后的另一種磁約束高溫等離子體實驗裝置。
據介紹，該裝置由新奧集團自主設計建造。新奧“玄龍-50”裝置建設項目于2018年10月啟動，通過系統組織、分工協同，用10個月左右的時間完成了裝置的設計、制造、安裝和調試工作。裝置的快速建成，為加速聚變研究提供了一個功能相對齊全的實驗平臺。
新奧集團長期致力于清潔能源技術創新，其所屬的能源研究院于2017年開始對聚變技術進行探索，并以緊湊型、無污染、低成本為主要研究方向，建有國內首個省級緊湊型聚變重點實驗室，并于2018年4月舉辦了緊湊型聚變技術國際研討會。在項目推進中，河北省、廊坊市兩級科研主管機構給予了極大的支持。
據悉，作為我國聚變研發的有生力量，新奧緊湊型聚變重點實驗室與中國工程物理研究院、中科院等離子體物理研究所、中核西南物理研究院等單位開展聯盟合作。新奧的國際化聚變團隊具有深厚的理論與實驗研究基礎，其目標是力爭在30年內實現聚變能源商業化。
延伸閱讀
人造太陽計劃，人類永久性清潔能源
人造太陽計劃也叫“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”，是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，建造約需10年，耗資50億美元(1998年值)。
2003年1月，國務院批準我國參加ITER計劃談判，2006年5月，經國務院批準，中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草簽了ITER計劃協定。我國參加ITER計劃是基于能源長遠的基本需求。
該計劃將集成當今國際上受控磁約束核聚變的主要科學和技術成果，首次建造可實現大規模聚變反應的聚變實驗堆，將研究解決大量技術難題，是人類受控核聚變研究走向實用的關鍵一步，因此備受各國政府與科技界的高度重視和支持。
怎樣才能實現“人造太陽”?科學家想了一個辦法，就是把一團上億℃的等離子體火球，用磁場把它懸浮起來，跟周邊的任何容器材料不接觸。這時，就可以對它加熱、控制，進而實現“受控的核聚變”，實現“人造太陽”。與不可再生能源和常規清潔能源不同，聚變能具有資源無限，不污染環境，不產生高放射性核廢料等優點，是人類未來能源的主導形式之一，也是目前認識到的可以最終解決人類社會能源問題和環境問題、推動人類社會可持續發展的重要途徑之一。
國際熱核聚變實驗堆計劃參與各方2005年6月28日在莫斯科作出決定，世界第一個熱核聚變實驗堆將在法國建造。2006年5月24日，ITER計劃實質上進入了正式執行階段，即將開始工程建設，也標志著我國實質上參加了ITER計劃。
眾所周知，重原子核在中子打擊下分裂放出的"裂變能"是當今原子能電站及原子彈能量的來源，而兩個氫原子核聚合反應放出"核聚變能"就是宇宙間所有恒星(包括太陽)釋放光和熱及氫彈的能源。人類已經能控制和利用核裂變能，在所有的核聚變反應中，氫的同位素---氘和氚的核聚變反應(即氫彈中的聚變反應)是相對比較易于實現的。
氘氚核聚變反應也可以釋放巨大能量。氘在海水中儲量極為豐富，一公升海水里提取出的氘，在完全的聚變反應中可釋放相當于燃燒300公升汽油的能量;氚可在反應堆中通過鋰再生，而鋰在地殼和海水中都大量存在。氘氚反應的產物沒有放射性，中子對堆結構材料的活化也只產生少量較容易處理的短壽命放射性物質。聚變反應堆不產生污染環境的硫、氮氧化物，不釋放溫室效應氣體。再考慮到聚變堆的固有安全性，可以說，聚變能是無污染、無長壽命放射性核廢料、資源無限的理想能源。受控熱核聚變能的大規模實現將從根本上解決人類社會的能源問題。
考慮到氘和氚原子核能產生聚變反應的條件，若要求氘、氚混合氣體中能產生大量核聚變反應，則氣體溫度必須達到1億度以上。在這樣高的溫度下，氣體原子中帶負電的電子和帶正電的原子核已完全脫開，各自獨立運動。
這種完全由自由的帶電粒子構成的高溫氣體被稱為"等離子體"。因此，實現"受控熱核聚變"首先需要解決的問題是用什么方法及如何加熱氣體，使得等離子體溫度能上升到百萬度、千萬度、上億度。但是，超過萬度以上的氣體是不能用任何材料所構成的容器約束，使之不飛散的，因此必須尋求某種途徑，防止高溫等離子體逃逸或飛散。
具有閉合磁力線的磁場(因為帶電粒子只能沿磁力線運動)是一種最可能的選擇。對不同設計出的"磁籠"中等離子體運動行為及防止逃逸的研究(即所謂穩定性研究)，成為實現受控熱核聚變的第二個難點。
如果要使高溫等離子體中核聚變反應能持續進行，上億度的高溫必須能長時間維持(不論靠聚變反應產生的部分能量，或外加部分能量)。或者可以說，等離子體的能量損失率必須比較小。
提高磁籠約束等離子體能量的能力，建設一個連續運行的聚變反應堆還需要解決加料、排廢、避免雜質、中子帶出能量到包層、產氚及返送以及由于聚變反應產生大量帶電氦原子核對等離子體的影響等一系列科學和工程上的難題。
蘇聯科學家發明的托克馬克裝置又稱環流器給可行性帶來了希望，它是一個由環形封閉磁場組成的"磁籠"。等離子體就被約束在這"磁籠"中，很像一個中空的面包圈，等離子體環中感生一個很大的環電流。隨著各國大小不一的托克馬克裝置的建成、投入運行和實驗，托克馬克顯示了較為光明的前景：等離子體達到了數百萬度，等離子體約束也獲得了明顯效果。科學家們認識到，如果擴大此類裝置的規模，有可能獲得接近聚變條件的等離子體。
由于聚變能的研究不僅關系到最終解決人類能源問題，而且還涉及眾多最先進且非常敏感的技術，因此，ITER計劃的形成除與科學技術本身的發展有關外，還始終與主要大國在政治和外交方面的考慮分不開。
人造太陽的整個體系還包括：大型供電系統、大型氚工廠、大型供水(包括去離子水)系統、大型高真空系統、大型液氮、液氦低溫系統等。
ITER本體內所有可能的調整和維修都是通過遠程控制的機器人或機器手完成。
ITER裝置不僅反映了國際聚變能研究的最新成果，而且綜合了當今世界各領域的一些頂尖技術，如：大型超導磁體技術，中能高流強加速器技術，連續、大功率毫米波技術，復雜的遠程控制技術等等。
點火裝置由這個世界上最大的激光聚變機器完成，它坐落在加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(NIF)的一個特大號“倉庫”里。在裝置內部，激光器會產生192條激光束，射向一個含氘氚的氫球形靶丸上使其崩潰，并產生一億攝氏度左右的高溫，從而觸發氫原子聚變，釋放大量能量。激光和氫靶丸的碰撞過程極其短暫，僅持續數幾個納秒(1納秒等于10億分之1秒)。為了達至臨界點或者說點燃反應堆，激光器的設計能量為1.8兆焦耳。
但點火靶球卻在極端的溫度和壓力下屢次過早破裂。激光器的發射重復率還很低，無法持續聚變產能。“這是因為，目前激光器所使用的玻璃放大介質無法滿足既在單位時間內能發射更多次數，又保證激光束的質量。”
況且，NIF的激光器每天只能發射幾次。只有當每秒鐘發生三四次甚至更多的核聚變且連續不斷地進行下去，并且每次聚變的能量增益達到10～100倍，才能實現實用化。
為了提高激光發射的重復率，科學家也在研發新型激光器，由中國自行設計、研制的世界上第一個全超導托卡馬克EAST(原名HT--7U)核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)，2006年成功完成首次工程調試，2007年3月通過國家驗收，走到世界前列。
核聚變所需要的除了氘以外，還需要另一種原料氚。氘和氚的劇烈反應，才能發生聚變。氚的半衰期只有12.3年，而每年一個100萬千瓦的核聚變電站發電就要燃燒56公斤的氚。
作為地球上最稀有的元素，獲取氚的成本非常高。來自國家“青年千人計劃”學者、核工業西南物理研究院聚變科學所副所長許敏說：“一個最好的辦法，就是在核聚變反應中產生氚，并且使得氚能夠自持。這也就意味著，燃燒掉了多少氚，還要產生出等量的氚來。”
在研究“人造太陽”的過程中，會產生大量的前沿尖端技術。很多都有廣泛的軍事和商業應用前景。
以試驗中使用的高功率微波技術來說，可以廣泛使用到通信領域，實現國產化并能夠節省大量成本。其次，等到核聚變電站能夠并網發電后，核聚變能源的生產成本相對低廉，普通老百姓都能消費得起。“目前業內人士普遍認為這個時間節點是2050年。我算了一下，那個時候，我應該可以看到，期待燈泡被核聚變點亮。”許敏說。
據新華社消息，2019年6月5號，中國人造太陽已經進入全面工程安裝階段。6月5日，中國環流器二號M(HL-2M)裝置主機線圈系統在成都成功實現交付，其中心柱的研制是整個線圈系統最具挑戰性的任務，線圈中心柱由20組環向場線圈中心段組件和中心螺旋管線圈裝配而成，總體重量約90噸。中心柱制造難度大，工藝精度要求極高，高沖擊載荷條件下運行壽命要求不低于10萬次，這標志著中國自主研制的新一代“人造太陽”總體安裝正式開始，中國人離實現聚變清潔能源的夢想又跨近一步。
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