KSTAR（Korea Superconducting Tokamak Advanced Research） 是韓國大田研究基地國家聚變研究所的超導托卡馬克核聚變裝置，被稱為“韓國太陽”，它是國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）項目的一部分。KSTAR是世界上首一個采用新型超導磁體（Nb3Sn）材料產生磁場的全超導聚變裝置，磁場強度是使用鈮鈦系統核聚變裝置的3倍多。核聚變相比核裂變釋放的能量更大，而且放射性污染幾乎為零，其原料可以直接取于海水，是理想的能源方式。KSTAR的成功為韓國的利用核聚變發電奠定了基石。韓國計劃在以后30年左右開始利用核聚變發電。

在2012年，它成功地維持高溫等離子體（約5000萬攝氏度）17秒。

核聚變是解決未來能源的主要選擇。高溫等離子體研究以實現核聚變為目的。托卡馬克類型核聚變研究是當今世界上主要聚變研究途徑之一，也是本所主要學科方向。本所先后建成了HT-6B、HT-6M、HT-7和EAST等多套托卡馬克核聚變實驗裝置及其研究系統，參與了國際熱核聚變試驗堆（ITER）計劃與研究。計劃未來在中國建造穩態燃燒托卡馬克實驗堆和中國磁約束聚變示范堆，進而實現純聚變能源的商用化。

在建設托卡馬克和開展等離子體物理實驗研究過程中，本所發展了保障托卡馬克運行的診斷、電源、微波、低溫、超導、真空、數據采集處理、材料、安全與環保、電物理及精密儀器加工等一系列高新技術，開展了反應堆新概念設計和相關技術研究。在高功率電源、大型低溫制冷、超導儲能、高溫超導、電物理裝備研制等方面的技術已應用于國民經濟，其中部分技術已實現產業化。

核聚變發電優點

（1）反應放能效率極高 。（注：放能效率指單位質量的燃料所能產出的能量）

聚變反應將質量轉化為能量，根據愛因斯坦著名的質能方程E=mc2可知很小的質量轉化為巨大的能量，所以聚變反應的放能效率極高。

（2） 不產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射，不產生核廢料；

反應物及產物的放射性

作為反應物的氘、鋰和作為反應產物的氦4He都是沒有放射性的。而反應物氚是有放射性的，但它的半衰期相對而言很短。

氚對人體的危害主要是吸入人體后的內輻照。氚的半衰期為12.3年的β-輻射，每公斤氚的放射性為9.7×106居里，平均輻射能量為5.7keV。

聚變堆中氚的釋放途徑有：事故釋放；維修操作和運行中的泄漏；由于氚通過管壁和容器的滲透力很強，可引起氚的漏失。

若采用三級大氣氚控制，從堆大廳釋放到環境中的氚可控制到小于1居里/天。概率分析結果表明，若假象事故態時釋放到堆大廳的氚為10×106居里。在FEB和ITER中的氚均為3kg左右，在停堆時刻，包層中氚的總放射性為3.3×107居里。

（3）原料豐富且分布廣泛

聚變發電所需要的直接燃料是氘和氚。1g的氘將產生3×10¹¹J的電能，所以要提供當前世界上所有的能量消耗（相當于每年3×10¹²億J）將需要每年1000t的氘。氘是很容易獲得的，因為每6700份水中就有一份是氘。如果考慮到所有的海水，則有總量超過10¹⁵t的氘，足可以近乎于無限地提供我們所需要的能量。氘可以采用電解水的方法直接從水中提取，成本很低。

然而氚在地球上并不天然存在，因為它是半衰期為12.3年的放射物。所以作為一種燃料，氚只能通過人工制造得到。最方便的產氚方式是中子和鋰的反應。目前，有足夠的鋰可以至少維持幾萬年。

所以，聚變燃料必須的原材料鋰和水的儲量相當豐富，而且這些原材料分布廣泛，任何一個國家不可能壟斷市場。

（4）不存在對石化燃料的依賴；

聚變發電站的基本原理是利用氘氚發生聚變反應來獲取能量，并使用蒸汽輪機將其轉化為電能。反應的原料是氘、氚和用于氚增值的金屬鋰，擺脫了對石化燃料的依賴。反應所產生的能量一部分用于維持聚變反應持續進行，剩下的用于發電。所以除了最初啟動聚變反應需要消耗額外的能量，接下來不再需要對其提供能量。

（5）基本不污染環境；

由聚變發電站原理可以知道聚變發電不會產生污染大氣的氣體，它的產物是對環境無害的氦氣；另外如上所討論，聚變電站產生的放射性物質較裂變電站而言很少，而且這些放射性產物的半衰期也是相當短的。

（5）無核事故風險。

聚變電站是固有安全的；它不會爆炸或脫離控制，不像裂變電站那樣包含足夠運行很多年大量鈾或钚燃料，聚變電站只含有非常少量的氘和氚燃料。通常只有1克——只夠維持幾秒的反應。如果燃料不連續更換，聚變反應將會終止。

核聚變發電缺點

（1）實現太難

裂變能的利用，從開始實現“鏈式反應”（1943年）到形成一代“能源”（1970年）不過20余年，只因“三里島”和“切爾諾貝利”兩次核事故才使裂變能源的發展停頓下來。而對聚變能的發展來說，已研究了50年，預期還要50年才能廣泛應用，原因何在？現在能回答的是: ①對等離子體了解還是初步；②支持磁約束的各種技術（超導、低溫、超高真空、微波、材料等）非常復雜，因為氘氚反應要產生14MeV的強中子輻射，而且還要把上億度高溫的等離子體維持相當長的時間，這對人類現有的技術積累，提出了挑戰；③全世界對發展核聚變還沒有形成一致的時間表，很難集中人力、物力和財力。

（2）第一代核反應，即氘氚反應有中子產生