KSTAR（Korea Superconducting Tokamak Advanced Research） 是韩国大田研究基地国家聚变研究所的超导托卡马克核聚变装置，被称为“韩国太阳”，它是国际热核聚变实验反应堆（ITER）项目的一部分。KSTAR是世界上首一个采用新型超导磁体（Nb3Sn）材料产生磁场的全超导聚变装置，磁场强度是使用铌钛系统核聚变装置的3倍多。核聚变相比核裂变释放的能量更大，而且放射性污染几乎为零，其原料可以直接取于海水，是理想的能源方式。KSTAR的成功为韩国的利用核聚变发电奠定了基石。韩国计划在以后30年左右开始利用核聚变发电。

在2012年，它成功地维持高温等离子体（约5000万摄氏度）17秒。

核聚变是解决未来能源的主要选择。高温等离子体研究以实现核聚变为目的。托卡马克类型核聚变研究是当今世界上主要聚变研究途径之一，也是本所主要学科方向。本所先后建成了HT-6B、HT-6M、HT-7和EAST等多套托卡马克核聚变实验装置及其研究系统，参与了国际热核聚变试验堆（ITER）计划与研究。计划未来在中国建造稳态燃烧托卡马克实验堆和中国磁约束聚变示范堆，进而实现纯聚变能源的商用化。

在建设托卡马克和开展等离子体物理实验研究过程中，本所发展了保障托卡马克运行的诊断、电源、微波、低温、超导、真空、数据采集处理、材料、安全与环保、电物理及精密仪器加工等一系列高新技术，开展了反应堆新概念设计和相关技术研究。在高功率电源、大型低温制冷、超导储能、高温超导、电物理装备研制等方面的技术已应用于国民经济，其中部分技术已实现产业化。

核聚变发电优点

（1）反应放能效率极高 。（注：放能效率指单位质量的燃料所能产出的能量）

聚变反应将质量转化为能量，根据爱因斯坦著名的质能方程E=mc2可知很小的质量转化为巨大的能量，所以聚变反应的放能效率极高。

（2） 不产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料；

反应物及产物的放射性

作为反应物的氘、锂和作为反应产物的氦4He都是没有放射性的。而反应物氚是有放射性的，但它的半衰期相对而言很短。

氚对人体的危害主要是吸入人体后的内辐照。氚的半衰期为12.3年的β-辐射，每公斤氚的放射性为9.7×106居里，平均辐射能量为5.7keV。

聚变堆中氚的释放途径有：事故释放；维修操作和运行中的泄漏；由于氚通过管壁和容器的渗透力很强，可引起氚的漏失。

若采用三级大气氚控制，从堆大厅释放到环境中的氚可控制到小于1居里/天。概率分析结果表明，若假象事故态时释放到堆大厅的氚为10×106居里。在FEB和ITER中的氚均为3kg左右，在停堆时刻，包层中氚的总放射性为3.3×107居里。

（3）原料丰富且分布广泛

聚变发电所需要的直接燃料是氘和氚。1g的氘将产生3×10¹¹J的电能，所以要提供当前世界上所有的能量消耗（相当于每年3×10¹²亿J）将需要每年1000t的氘。氘是很容易获得的，因为每6700份水中就有一份是氘。如果考虑到所有的海水，则有总量超过10¹⁵t的氘，足可以近乎于无限地提供我们所需要的能量。氘可以采用电解水的方法直接从水中提取，成本很低。

然而氚在地球上并不天然存在，因为它是半衰期为12.3年的放射物。所以作为一种燃料，氚只能通过人工制造得到。最方便的产氚方式是中子和锂的反应。目前，有足够的锂可以至少维持几万年。

所以，聚变燃料必须的原材料锂和水的储量相当丰富，而且这些原材料分布广泛，任何一个国家不可能垄断市场。

（4）不存在对石化燃料的依赖；

聚变发电站的基本原理是利用氘氚发生聚变反应来获取能量，并使用蒸汽轮机将其转化为电能。反应的原料是氘、氚和用于氚增值的金属锂，摆脱了对石化燃料的依赖。反应所产生的能量一部分用于维持聚变反应持续进行，剩下的用于发电。所以除了最初启动聚变反应需要消耗额外的能量，接下来不再需要对其提供能量。

（5）基本不污染环境；

由聚变发电站原理可以知道聚变发电不会产生污染大气的气体，它的产物是对环境无害的氦气；另外如上所讨论，聚变电站产生的放射性物质较裂变电站而言很少，而且这些放射性产物的半衰期也是相当短的。

（5）无核事故风险。

聚变电站是固有安全的；它不会爆炸或脱离控制，不像裂变电站那样包含足够运行很多年大量铀或钚燃料，聚变电站只含有非常少量的氘和氚燃料。通常只有1克——只够维持几秒的反应。如果燃料不连续更换，聚变反应将会终止。

核聚变发电缺点

（1）实现太难

裂变能的利用，从开始实现“链式反应”（1943年）到形成一代“能源”（1970年）不过20余年，只因“三里岛”和“切尔诺贝利”两次核事故才使裂变能源的发展停顿下来。而对聚变能的发展来说，已研究了50年，预期还要50年才能广泛应用，原因何在？现在能回答的是: ①对等离子体了解还是初步；②支持磁约束的各种技术（超导、低温、超高真空、微波、材料等）非常复杂，因为氘氚反应要产生14MeV的强中子辐射，而且还要把上亿度高温的等离子体维持相当长的时间，这对人类现有的技术积累，提出了挑战；③全世界对发展核聚变还没有形成一致的时间表，很难集中人力、物力和财力。

（2）第一代核反应，即氘氚反应有中子产生