什么是核聚变-定义

在核物理,核聚变是指两个或两个以上的原子核以很高的能量碰撞并融合成一个新原子核的核反应，如氦。如果轻的原子核被迫聚集在一起，它们将会发生聚变并产生能量，因为组合的质量将小于单个原子核的质量之和。如果合并的核质量小于铁的峰值的核质量结合能曲线，那么核粒子就会比在较轻的原子核中结合得更紧密，而根据阿尔伯特·爱因斯坦关系，质量的减少会以能量的形式消失。像铀和钍这样的元素，裂变会产生能量。聚变反应的能量密度是核裂变而聚变反应本身的能量是化学反应的数百万倍。

融合能力为未来提供了一种几乎取之不尽用之不竭的能源的机会，但它的核聚变技术呈现了一个真正的科学和

工程挑战。对于人类潜在的核能来源，由磁约束控制的氘-氚核聚变反应似乎是最有可能的方法。但是现在这种方法也包含了一些无法克服的工程挑战。

核聚变为太阳提供动力

太阳是一颗炙热的恒星。很热的明星。但是所有来自太阳的热和光都来自于发生在太阳核心内部的核聚变反应。在太阳内部，压力是地球表面的百万倍，温度达到超过1500万开尔文．巨大的引力为核聚变创造了这些条件。在地球上，不可能达到这样的条件。

太阳燃烧氢原子，氢原子融合在一起形成氦核，少量物质转化为能量。在太阳的核心，大约消耗6.2亿公吨每秒钟一个氢原子。氢，加热到很高的温度，它的状态从气态变为等离子态。通常情况下，核聚变是不可能的，因为带正电的原子核之间有很强的斥力，阻止它们靠得足够近，无法发生碰撞和核聚变。如何克服库仑势垒取决于温度和压强。在近距离处，吸引力的核力使原子核融合在一起。

氘氚聚变

核聚变反应氘和氚之间的关系特别有趣，因为它有为未来提供能源的潜力。
3T (d, n) 4He
该反应每次反应产生约17电子伏的能量，但需要的巨大温度约为4000万开尔文通过近距离处更强的吸引力核力来克服库仑势垒。氘燃料是丰富的，但氚必须从锂中产生或在氘循环的操作中获得。