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近几十年以来，人类的 科技 已经处于高速的发展之中了，目前全世界最尖端的科研技术，基本上都是用于核能、航天等等领域的。而在这其中，就有一个暂时还没有解决的问题——可控核聚变。
之所以一定要将核聚变变为可控的为人类所用，就是因为核聚变的威力过于强大，可以解决目前国际上绝大部分的能源问题。
那么什么是核聚变，它的原理是什么呢？
在我们的太阳系中，太阳是唯一的恒星，它为整个太阳系提供能量，而这个能量的根源，就是核聚变，所以以太阳为例来说明这个问题。
核聚变需要满足很多的条件，比如超高温、超高压等等。以下主要是讨论理论的情况和原理。
在太阳的内部，一开始是充斥着质量很小的氢原子（主要是氘），由于高温高压的条件，使得其核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用。由于这样的聚合作用，产生了大量的能量，同时生成一种新的元素——氦元素，此时氦原子的原子核质量要大于氢原子。
这之后，聚合反应没有停止，并且新生成的氦元素，也加入到反应之中，这样反应更加剧烈，释放的能量更加强大，同时又产生一种新的元素——锂元素。
就这么持续地进行下去，按照元素周期表上面的金属活动性顺序，一直进行，直到生成了铁元素。由于铁元素性能极其稳定，所以这时候核聚变差不多就没有办法继续下去了。
与此同时，核聚变虽然释放了巨大的能量，但是本身的消耗也是十分夸张的，每一次的聚变，都需要大量的原料参与进来，所以太阳的质量其实一直是在减小的，根据推测，差不多再过50亿年，氢元素就将会耗尽，届时太阳会慢慢停止核聚变，最终变成红巨星，而后熄灭坍塌等等。
而其释放的能量，就会以太阳辐射的形式，四散开来，为整个太阳系提供能量。所以有人比较好奇，我们距离太阳如此遥远，仅仅接收到太阳辐射的22亿分之一，就已经让地球生命得以延续，那一次性到底可以产生多大的能量呢？
对于这个问题，没有办法继续精确计算，因为能量传播是有损耗的，而且还有很多其他方面的因素影响。
按照估计，太阳一秒钟就差不多有6亿吨的氢燃烧成大约5.96亿吨的氦，产生的能量相当于数万亿颗原子弹。
大致可以给出一个数据：
1公斤的氢聚变=6.3x10^14焦耳能量，约等于150573.6吨TNT当量
1公斤氘氚聚变=3.37x10^14焦耳，约等于80544.9吨TNT当量。
全世界一年的所有耗电量加在一块，差不多需要不到4吨的核聚变燃料！
看到这里，是不是觉得，如果是人类掌握了核聚变的技术，整个国家的能源问题，将彻底解决了呢？
现如今之所以还没有办法控制，就是因为两方面：一是现在还没有办法满足如此的超高温和超高压；二是即便有，但是用什么容器来装呢？目前已知的所有材料，都没有办法在这种极限条件下使用。
但越是困难，越是说明这个前景的巨大，相信未来人类一定可以攻克！
大家都知道核反应有两种基本的反应方式，一种是重核裂变，另一种是轻核聚变。只要你学过初中物理，就会知道，原子由原子核和核外电子组成，原子核有质子和中子组成，就能够轻易理解这两种反应方式。
所谓核裂变，就是一个重的原子核分裂为多个轻的原子核，然后放出大量的能量。而核聚变，则是两个轻的原子核合成为一个重的原子核，同时也放出能量。
谈起核裂变，大家第一反应都是原子弹、核电站什么的，实际上核裂变还包括“衰变”。也就是说许多元素在自然的条件下就会发生由一个核变成多个核的反应，这并没有引起世界毁灭什么的。
但是核聚变就不一样了，核聚变的反应条件非常苛刻，可以说地球上的自然界中基本不会发生自主的核聚变反应（这里面有一个点火条件，叫做劳森判据，有兴趣的可以去查一下文献，大概描述了核聚变时间与功率的乘积要大于某一个常数）。因此，核聚变反应实现的难点就在于它苛刻的反应条件，可控核聚变的难点就在于你是否能够随意控制这苛刻的反应条件。
那核聚变反应到底需要多苛刻的条件呢？让我们首先看看宇宙中自然发现的核聚变反应吧，太阳就是一个经典的核聚变反应的例子。太阳之所以能够源源不断地向宇宙中辐射能量，原因就在于太阳的基本组成就是氢和氦，它们在不断地发生着核聚变反应。
木星的组成和太阳非常类似，也都是氢和氦，可是木星却不会发生核聚变反应。这其中的原因非常简单，太阳有巨大的质量，在引力坍缩下势能转化为内能，温度急剧升高，这就相当于一个打火机在给氢核点火，从而发生核聚变反应——木星虽然也发生引力坍缩，但是升高的温度还不足以发生核聚变反应。
可控核聚变也叫做“热核反应”，实现的温度大约需要1400万到1亿开尔文。要随心所欲控制这么高的温度，是非常艰难的。如此高的温度，一方面如何金属容器都会熔化，所以需要用磁场来做约束，这叫做托克马克装置。另外一方面，能点火并不一定能实用：需要输入的功率小于放出的功率才有意义（吃进去少，干活多，才有价值呀）。总之，这个问题就是很难的。
关于“核聚变的原理是什么？”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！
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