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想象一下这个场景。

世界各地，一年四季总是温暖如春，哪怕是遭遇强降雪，地面上也不会有任何积雪。

电网规模扩大百倍以上，家用电线的规格不断提升，16A插座取代10A插座成为主流。

工业焕发新活力，人们不再计较设备的耗电情况。

这不是一些毫无依据的随心幻想，而是“可控核聚变”真正被人类掌握后，生活极有可能发生的改变。

类似的结果，得益于可控核聚变所能转化出的大量能量。

届时，能源问题的解决，会推动强大的生产力，科技毫无阻碍地发展，人们的生活质量也能得以提升。

但仍旧需要强调，实现这些“改变”的前提，是人类得以完全掌握“可控核聚变”技术，为什么“可控核聚变”被称为“无限能源”，为什么“可控核聚变”能产生庞大的能量呢？

这一切，都要从“可控核聚变”的原理说起。

“核聚变”

严格来说，核聚变是核能的一种形式。

什么是核能？

科学家们把组成物质的最小单位称为原子，而构成原子的，是基本粒子（质子、中子、电子等），这是怎样排序的呢。

原子由原子核及其核外电子构成。

原子核又由质子和中子构成。原子核含有的质子数量不同，宏观上决定了它到底属于哪一种元素。

所谓“核能”，便是原子核与原子核，或者原子核与各种粒子之间相互作用从而产生变化时所释放出的能量。

可以说，核能来自于核反应，而核反应一般有三种——核裂变、核聚变、核衰变。

我们今天具体要讲的，是核聚变。

顾名思义，核聚变简单来说，就是原子核聚集在一起时，所释放的核能。

但是，为什么原子核聚集能释放能量呢？

最通俗的解释是，核聚变的反应过程，如同是小学的加减法，核聚变相当于“1+1=2”的过程。

然而，当反应真正发生时很容易发现，等式两边其实是不相等的，也就是说在核聚变的过程中“1+1≠2”。

以最常见的氘氚反应为例。

“氘”是原子核中只有一颗质子和一颗中子，而“氚”是原子核中有一颗质子两颗中子。

在聚变的过程中，氘和氚撞在一起会变成有两颗质子和两颗中子的“氦”原子核，同时还有一颗自由中子。

听起来，一颗多出来的中子没有多大作用，但按照爱因斯坦的质能方程来算，这一颗中子所能提供的能量通常是巨大的。

质能方程：E（能量）=m（质量）c²（光速的平方） ”

而光速c约等于3乘以10的8次方米每秒。

这样一来，即便质量的变化小到人们想要忽略不计，代入质能方程之后，也不可能真的忽略不计，因为其所能产生的能量也十分巨大。

加之核聚变过程中，无数氘和氚聚合在一起，所以核聚变一旦开始反应，所释放出的能量就是“能源宝库”。

这便是“核聚变”能量的来源。

更重要的是，如今人们使用的能源大多是化石能、风能、水能等，这些能源不仅耗资大，而且有被消耗完的可能。

不过“核聚变”不同，可控核聚变反应的原料是氘和氚，海水中储量足够，能让人们利用上百亿年，所以才有人说“可控核聚变”是未来的“无限能源”。

可控核聚变

那么，可控核聚变又是怎么一回事呢？

既然核聚变能产生大量的能量，人们便希望能够通过控制核聚变反应的速度和规模，从而让核聚变反应能更加安全、持续、平稳的输出能量。

听起来简单，可实际操作并不容易。

原子核被电子包裹，希望原子核与原子核结合在一起，就需要将其从电子的包裹中跳出，从而顺利聚合。

做到这一点，就需要气体先变成“物质第四态”——等离子体。

在一般情况下，原子核质量比电子更大，而且带有正电荷，所以电子会一直围着原子核进行运动。

这样一来，原子核无法露出，而且也无法顺利与同样有正电荷的原子核结合，核聚变反应便无法顺利发生。

打破这一平衡的关键，在于“温度”二字。

如同盐在热水中溶解更快一般，微粒的无规则运动，宏观的表现就是温度，温度越高，运动越剧烈。

同样的道理，当温度足够，原子的能量增大，运动的频率加快，就能顺利摆脱原子核的束缚，成为自由自在的“自由电子”。

电子摆脱束缚，原子核失去电子，这便被称为“电离”，而这种既呈现带电性，宏观上正负离子数相等的物质，被称为“等离子体”。

当参与反应的气体，成功变成“等离子体”之后，原子核顺利露出，就得进行下一步工作——制造压力。

核聚变的过程，需要两个原子核结合在一起。

可是原子核都带有正电荷，电性相同的时候，由于“同性相斥”，它们很难顺利结合在一起，这个时候就需要干预一番，给彼此足够的“压力”，原子核相拥才有可能。

要多大的压力呢？

太阳内部的核聚变，是在重力的约束下自稳定的，其内部的核心压力高达3亿个大气压，这为核聚变建构了良好的条件。

显然，地球上很难实现这一可能，所以人们只能采取其他方式，这便有了“托卡马克”的产生。

“托卡马克”中央是环形真空室，外面缠绕着线圈。

在通电的过程中，托卡马克内部会产生巨大的螺旋形磁场，从而将等离子体加热到极高的温度（一亿摄氏度左右），之后实现聚合的目的。

可以说，可控核聚变，便是人为创造条件，让原子核相互碰撞，并借助隧道效应，提高融合概率。

永远的五十年？

对于“可控核聚变”，不同人都有不同的看法。

随着“ITER”（国际热核反应堆计划）的推行，人们感觉看到了“可控核聚变”的未来。

但是不单单说创造核聚变所消耗的电能，单是说现有的科技是否能实现可控核聚变技术，均是未解之谜。

于是有人戏称，可控核聚变技术的实现，是永远五十年。

毕竟难度摆在那里，需要人们攻克的问题还有许多，不过相信，也许未来的某一天，我们真的可以实现用可控核聚变造福人类。