维持1亿度等离子体48秒的KSTAR，实现“人造太阳”的核心技术是

随着人工智能(AI)的出现和机器人工艺的扩大，电力需求正以远超过去预期的速度激增。这就是核聚变技术作为能够无碳排放产生巨大能量的“梦想能源”备受关注的原因。根据YTN Science的纪录片《K-核聚变》，核聚变是利用像氢一样轻的原子核发生聚变时产生的质量亏损能量来发电的技术。为了在地球上实现太阳产生能量的原理，韩国正通过韩国型核聚变研究装置KSTAR进行挑战。

1亿度超高温等离子体，如何约束并维持

为了引发核聚变，需要1亿度以上的超高温等离子体状态。等离子体是指原子核与电子分离的状态。太阳通过强大的引力将这些炽热的粒子束缚在一起，但在地球上，则使用利用磁场的“托卡马克(Tokamak)”装置。其方式是通过形成甜甜圈形状的磁场，以螺旋形的方式将等离子体约束住，使其无法逃逸。

KSTAR是1995年开始开发、2007年利用自主技术完工的超导核聚变装置。视频中出现的研究人员解释说：“比起单纯用加热装置提高温度，核心在于利用磁场结构将注入的能量固定住，使其不向外逃逸。”实际上，韩国核聚变能源研究院曾实现将1亿度超高温等离子体维持48秒，创下了世界最长运行记录。在此过程中，为了让超导磁铁发挥性能，必须伴随将温度冷却至零下269度的先进冷却技术。

承受航天器发射级热负荷的“盾牌”：偏滤器与钨

在约束1亿度能量的过程中，处理产生的极端热量是实现核聚变的最大难题之一。解决这一问题的核心装置正是“偏滤器(Divertor)”。正如其名称的含义，偏滤器的作用是将等离子体粒子和热量“绕行”到特定区域，从而保护装置内部。根据视频显示，由于未来建造的核聚变装置在尺寸缩小的同时输出会提高，预计偏滤器必须承受的热负荷将进一步加重。

按照目前国际热核聚变实验堆(ITER)的标准，施加在偏滤器上的热量处于10MW/m²水平，相当于航天器发射时的最高热流密度。预计未来这一数值将升高至15~20MW/m²。为了承受这种极端环境，研究人员利用了地球上熔点最高的金属“钨”。钨是可以在约3,400度以上的高温下坚持的材料。韩国研究人员通过在钨块内部安装冷却管，并利用无需焊接即可牢固结合的技术，完成了偏滤器模块。目前，KSTAR正为了应对未来的发电站模型，进行将内壁全部更换为钨材料的先导性研究。

韩国核心资源钨，连接核聚变的未来

钨不仅在核聚变领域，在半导体、航空、航天领域也是核心材料。在资源并不丰富的韩国，钨是少数具有世界级竞争力的资源。视频中还详细展示了开采钨矿石的过程。经过从地下深处通过钻探岩芯采集的岩石中筛选出钨的“选矿”过程，制造出提高含量的“精矿”后，再通过化学冶炼加工成工业形态。

目前，包括韩国在内的34个国家正在法国建设世界最大规模的核聚变项目ITER，并正在加快技术验证。包括稳定约束等离子体的超导磁铁技术在内的“核聚变八大技术”的获取与否，预计将成为未来能源霸权的钥匙。