主要核聚变项目

在本节中，我们将逐一介绍世界上主要的核聚变研究项目。每种装置追求的目标、采用的约束方式以及研发体制各不相同。这里先带你俯瞰全局，并指出继续阅读各页面的路径。

本节将学到什么

实现核聚变的装置大致可分为用磁场约束等离子体的装置（磁约束方式）和把燃料在瞬间压缩的装置（惯性约束方式）。即便同为磁约束方式，也各有特色，如托卡马克（tokamak）、仿星器（helical）以及民间挑战的高磁场托卡马克。读完本节后，你就能一眼看清每种装置各自承担着什么任务。

• 在国际合作下正在建设的世界最大实验堆是 ITER。它以验证能量增益因子（energy gain factor） $Q \geq 10$ 为目标，众多国家汇聚资源共同推进。
• 由日本和欧洲共同运行的大型超导托卡马克是 JT-60SA。它先行于 ITER，探索面向发电堆的等离子体运行最优解。
• 通过扭曲磁场线圈本身来实现约束的仿星器方式的代表是 LHD。它研究即使不持续通入电流也能成立的稳态运行的优势。
• 用激光压缩燃料的惯性约束方式的核心是 NIF。它以在 2022 年实现核聚变点火（ignition）的设施而闻名。
• 用高温超导磁体使装置小型化、力争早期实现发电验证的民间项目是 SPARC。

推荐的阅读顺序

首先请阅读 ITER，理解国际合作的实验堆是核聚变研发的基准点。接着，进入同为托卡马克方式、支撑 ITER 的 JT-60SA，你就能看清大型装置之间的角色分担。

随后，阅读构思截然不同的 LHD（仿星器）与 NIF（激光），你会真切体会到约束的方法并非只有一种。最后阅读象征小型化与民间动向的 SPARC，你甚至能理解近年来不断加速的研发竞争氛围。

需要的预备知识

各装置的讲解都以如何约束等离子体这一基础概念为前提。如果你还没有学过托卡马克、仿星器、惯性约束这些方式本身，先阅读 约束方式 一节，本节的内容就会容易理解得多。