今年3月，中国核工业集团公司（CNNC）宣布了一个重大决定，即将包括中国最新一代的“人造太阳”——环流三号（HL-3）托卡马克在内的十个核技术研究和测试平台对外开放，这是历史上的首次。
这一措施不仅有助于增强中国在全球核科技领域的影响力，同时也推动了国际间在应对能源危机方面的合作。国际能源署（IEA）2024年的一份报告预测，由于人工智能和加密货币的发展，全球数据中心的用电量不久后将大幅增加两倍。该机构表示，2022 年，全球数据中心的用电量约为460太瓦时，到2026年可能增至620至1,050太瓦时，分别相当于瑞典、德国的年用电量。
中核集团西南物理研究院副院长刘仲华在3月下旬的一次集体参观中向媒体表示：“磁约束核聚变技术作为一种具有资源丰富、环境友好、安全性高等优势的前沿技术，被认为是解决全球能源和环境问题、推动可持续发展的关键途径之一。”这次参观活动是中核集团为庆祝1964年中国原子弹试验成功60周年以及2025年1月中核集团成立70周年所举办的系列活动的一部分。
中国已经制定了“三步走”的核能发展策略，即热中子堆、快堆和可控核聚变堆的技术路线图。据了解，中核集团相信，依托现有的核科技产业体系，大约在30年后，人类将能够利用可控核聚变能源。
核工业西南物理研究院（SWIP）的科学家们正在全力以赴地逐步实现这一宏伟目标。20世纪80年代，中国建成了第一代聚变平台HL-1，这是中国核聚变领域首个国家级大型科学工程设施；21世纪初，HL-2的建成标志着中国核聚变研究从理论探索向大规模装置实验的跨越，为科学和工程基础奠定了坚实的基础。
2020年，新一代“人造太阳”HL-3的成功自主设计和建造，标志着中国拥有了最大、参数最高的先进托卡马克装置，其总高度为8.39米，直径为8米，等离子体离子温度可达到1.5亿摄氏度，是太阳核心温度的十倍。
2023年8月，HL-3首次实现了百万安培等离子电流的高约束模式运行，这一成就使得中国在磁约束核聚变装置的运行水平上走在了世界的前列。这也代表了高性能核聚变等离子体运行研究迈出了重要的一步。同年12月，中核集团与国际热核聚变实验堆（ITER）签署了协议，宣布HL-3将对外开放，邀请全球科学家来华合作，共同追求“人造太阳能”的目标。HL-3自此成为全球最大的“人造太阳”项目ITER建设和运行的重要支持者。
接下来，“人造太阳”工程将逐步从氘氚燃烧实验阶段过渡到聚变堆工程和物理实验阶段，最终实现建设示范聚变电站并进一步建设商业化聚变电站的目标。据SWIP高级工程师李波介绍，从海水中提取1升氘，通过核聚变反应释放的能量相当于300升汽油的能量。他进一步解释说：“如果我们用煤炭为一座100万千瓦的发电厂提供一年的燃料，大约需要200万吨煤炭，这相当于3.3万节火车车厢的量。但如果使用核聚变，我们只需要0.6吨材料，这大约是一辆小皮卡的载重量。”
SWIP研究员肖国粱透露，核聚变能还可以通过多种方式转化为电力。除了传统的蒸汽轮机发电，核聚变反应堆中带电粒子的能量也可以通过磁流体、等离子体波等技术直接提取并转化为电能。随着技术的进步，未来的核聚变能源将更加多样化和高效。
“人造太阳”驾驶员陈逸航说，“众人划桨开大船”是对托卡马克运行最生动的写照。作为大科学装置，托卡马克的系统构成十分复杂，一次正常的运行启动需要数十个子系统的精密、有序配合来实现。因此，“驾驶员”在启动装置运行前最重要的一项准备工作就是逐一检查各系统的状态，只有在确认了每个子系统都处于正常状态之后，才能在后续的运行中保障装置整体的安全。“驾驶员”的另一项重要准备工作是配置“人造太阳”的“大脑”——中央控制系统的各项控制参数。通过将这些参数以网络通讯的形式发送给托卡马克的各个子系统，“驾驶员”可以有效地指挥它们在装置运行期间有序、协同地投入工作，从而实现高温度、高密度、高聚变三乘积等实验目标。
