随着世界人口的不断增长以及全球经济的持续增长，人类对地球上的资源和能源的利用强度也越来越高，然而从目前人类所消耗的能源总量数量以及增长情况看，如果单纯依靠开发利用现有的传统能源和发展清洁能源，仍然存在着不小的缺口。
特别是以煤炭、石油和天然气等传统化石能源为主的能源消费结构，还会造成二氧化碳的大量排放，成为推动全球变暖的“推手”，因此寻求更为高效、更为清洁、更为持久的能源，成为世界各国竞相研究和重要课题。
大家知道，太阳依靠内部无时无刻不在进行的核聚变，向外界源源不断地释放着巨大能量，我们地球上所有的能源，归根结底都来自太阳。之所以太阳在50亿年间一直稳定地进行着核聚变，关键在于它超大的质量以及内部超高的温度和压力环境。假如我们能够模拟太阳内部的核聚变过程，那么仅仅利用一点儿原材料，就能获取极大的能量输出，这无疑将成为解决全球能源危机的一条终极出路。
于是“可控核聚变装置”应运而生。从模拟太阳内部的环境来看，其压力非常惊人，达到了多亿个标准大气压，在这样大的压力下，太阳内部虽然温度只有万摄氏度，但足以维持氢核聚变所需要的基本条件。而在地球上，想要模拟那么大的压力环境，从现在看根本不可能，于是“可控核聚变装置”的突破点，就在于想方设法提高装置内部的温度，从而在有限的压力下，利用超高的温度来推动核聚变的产生。
而提升温度的一个关键技术难点，就是如何安全地约束装置内部的高温等离子体。目前，世界上只有五个国家拥有“稳态强磁场技术”，即美国、法国、荷兰、日本和中国，这5个国家所采用的装置被称为“托卡马克”装置，从外形上看，它是一个环形的装置，中央是一个环形的真空室，外面缠绕着密密麻麻的线圈，在通电的时候，“托卡马克”装置会产生强大的螺旋型磁场，从而将里面的等离子体加热到非常高的温度，从而为可控核聚变提供可靠的理想环境。
因此，只有产生的磁场强度达到非常高的水平时，才能推动装置内部产生更高的温度，这样才会越来越接近最终可控核聚变的实现。
前几年，我国在合肥的“可控核聚变”装置-东方超环EAST屡屡在创造高温环境方面，创下让世人震惊的纪录，比如年11月，实现了等离子体1亿摄氏度下运行10秒；年又将这一纪录增加到20秒；年5月，又实现了1.2亿摄氏度下持续运行秒、1.6亿摄氏度下持续运行20秒。这些纪录，要远远超过其他几个国家，在世界上已经遥遥领先。
强磁场是探索科学前沿领域课题所需的一种极端实验条件，在发现新物理现象、催生新技术等方面具有举足轻重和不可替代的作用。那么，在可控核聚变装置上，如果将约束性磁场强度再提高到一个新的水平，那么不论对于最终突破可控核聚变的瓶颈，还是对于其他基础性科学研究，意义显然无比重大。
这不，近日，我国重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”又实现了重大突破，在合肥“东方超环EAST”装置上，我国科学家创造了打破历史纪录的45.22万高斯的稳态强磁场，这个磁场强度，比此前美国创造的、已经保持23年之久的45万高斯的磁场纪录，又向前提升了一步，同时这个强度要比地球平均磁场强度0.5高斯高出90多万倍，妥妥地达到了国际领先水平。
那么，创造这么高的磁场强度，难度有多大呢？
要知道，实现稳态强磁场，从目前的技术看，必须为形成电磁场的导体在电流通过时提供高效的散热环境，否则在导体电阻的作用下，就会造成大量的热能消失甚至电源装置的烧毁。而解决这一问题的途径有两个，一个是使用电阻非常小的超导体，另外一个是创造高效的散热环境。
我国在创造这个纪录时，采用的是“双保险”的方案，即应用两个强大电流源，一个为1万安培，供超导体使用，创造超导体所需的低温环境；另外一个为4万安培，供有阻磁体使用，推动超纯水带走电流通过时所产生的热量。这个方案对于电源和导热设计的要求都极高，哪个环节哪怕出一丁点问题，都会前功尽弃。这也是为什么美国创造的纪录，会保持23年之久。我国创造的磁场强度，虽然只比美国的高出0.22万高斯，其中的难度系数也非常大，足以让其他国家“望我项背”。
此次，我国在“稳态强磁场实验装置”上取得的历史性重大突破，表明我国在强电源、超导体及其相关研究上已经一骑绝尘，对今后的化学分析、尖端物理、生物医学和可控核聚变实验研究上打下了坚实基础，或许会引领未来全球科技。今后，我们能否突破差不多已经达到强磁极限的这个高度，再创全球纪录，就让我们拭目以待吧！
#我国创下世界最强稳态磁场纪录#