核裂变和核聚变可控吗（怎样实现可控核聚变）

能源问题是从人类文明诞生以来就一直在困扰着人们的问题。人类在学会使用火之后，就需要用人工的方法去取得火种，而不是单纯只等待雷电、山火等自然起火。

火的本质是能量的一种表现形式，所以我们其实就是在追求化学反应释放出的能量，用来完成一系列人类本事做不到的事情。

而在工业革命到来之后，人类对于能量的需求陡然加大，人们开始从大自然中大量开采能源，比如煤炭、石油等等。凭借着这些能源，人类社会发生了翻天覆地的变化。

在大量开采地球能源百年之后，人类开始意识到这并不是一个长久之计。我们现在使用的很多能源都是不可再生资源，是在特殊的自然条件下花去了极其漫长的时间才形成的，总量十分有限。如果我们再这样持续开采下去，那么终有一天我们将会面临没有能源可用的窘境。

因此，人们也在积极研究可替代的能源，以在未来解决人类社会的能源问题，不至于让我们走上一条“绝路”。其中，核能就是我们在重点研究的一种能源，那么人类究竟研究到了什么程度了呢？

 

 

在核能中，人们比较熟悉的大概是核裂变与核聚变两种。我们虽然对这两个名词并不陌生，但是却未必知道它们到底是什么原理。

不管是核裂变还是核聚变，都会在这个过程中释放出大量的能量，其中核聚变所产生的能量要比核裂变更大。

 

 

核裂变与核聚变当然不是人类发明出的能源，在自然界本身就一直存在着，甚至我们时时刻刻都在感受着核聚变的能量，因为我们的恒星太阳所散发出来的光和热，就是核聚变反应的产物。

太阳是一颗主要由氢和氦组成的星球，其内部的氢原子在强大的压力之下，会相互碰撞融合，形成氦原子。

数十亿年来，太阳一直在进行着这样的反应，不断地向四周的宇宙空间释放能量，其中大部分都浪费掉了，只有非常小的一部分被地球所接收，并以此滋养了众多的生命。

 

 

在发现了核能之后，人们首先看到的是它在裂变和聚变过程中所释放出的巨大能量，想到了将其运用在武器的制造上。于是在上个世纪的第二次世界大战中，美国人首先制造出了利用核裂变原理进行攻击的武器，也就是原子弹。

原子弹在二战末期的应用让全世界都将目光集中在了这种威力巨大的武器身上，核能成为了各国竞相研究的能源。但是由于技术较难，成本较高，目前只有极少数国家拥有这项技术。

 

 

在原子弹技术发展成熟之后，人们又开始研究使用核聚变反应进行攻击的武器，并且在数年后取得了成功，这就是氢弹。时至今日，人类制造出的威力最大的核武器还是苏联的“沙皇”氢弹，而我国也后来居上，掌握了原子弹和氢弹的制造方法。

核力量的掌握对于我国的综合国力提高有着重要的贡献，是我国国防力量中极为重要的一环。在二战结束后，和平与发展成为世界主流，于是人类也开始研究将核能应用于帮助人类社会建设的方面，比如发电。如今，人类已经掌握了可控的核裂变，并建设起了不少的核电站。

 

 

相对于核裂变来说，人类迟迟没有找到可控核聚变的“门道”，这种宇宙中无处不在的反应形式始终未能够被人类所完全掌握。因为与核裂变不同，核聚变需要有极高的温度和压力才可以完成，而在地球上是很难做到这一点的。

我们研制的氢弹实际上是用核裂变产生的瞬间高热和高压引起的核聚变。但显然这种方法并不适用于可控核聚变的产生，因此我们需要更加安全的方式来完成。

 

 

首先是核聚变所需要的原材料问题，与核裂变所需要的铀235不同，核聚变需要的元素是氘和氚，前者在海水中大量存在，而后者可以通过人工合成。

也就是说，相对于储量有限的铀235来说，海水在地球上简直是“取之不尽用之不竭”，人类掌握了可控核聚变技术之后，几乎可以实现“能源自由”。

但是人类之所以还没有广泛使用核聚变技术，是因为我们现在明显还做不到自由生成核聚变反应，产生核聚变的装置还在不断研制和改进中。

 

 

一个摆在人类面前的明显问题是，我们要使用什么样的材料制造核聚变反应装置？核聚变产生的温度是我们已知的材料都无法承受的，太阳的表面温度就高达6000摄氏度，更不要说内部的温度了。

于是科学家们提出了惯性约束和磁约束两种方法，其中惯性约束就是利用粒子的惯性来约束粒子并实现核聚变的方法，而磁约束则是使用特殊的磁场对粒子进行约束，这两种方法都可以实现安全可控的核聚变反应，是人们努力研究的方向。

 

 

根据这两种方法，人们制造出了“托卡马克”这种装置。这是一个由多个国家一同进行研究的计划，名字叫“ITER计划”，其中ITER是拉丁语“道路”的意思，代表了人类未来的能源发展。这个计划也被称为“人工太阳”，因为它和太阳所进行的能量反应是相似的。

在经过了数十年的发展之后，托卡马克装置已经获得了长足的进步，其中中国更是在发展“人造太阳”方面的佼佼者。目前，我们已经成功让我们的“人造太阳”装置达到了设计目标，完成了重大的突破。

 

 

更加令人欣喜的是，除了在功率上达到标准，我国的“人造太阳”装置还在运行时间上取得了突破，甚至超出了原有世界纪录的5倍之多，是中国人民在科技发展上的又一个里程碑。

如果我们能够一直用这样的速度发展下去，那么数十年之后就完全实现可控核聚变能源的运用也不是不可能，以往那个遥远的设想正在一步步成为现实，人类很可能将会迎来工业革命之后最重要的一次能源变革。

 

 

既然可控核聚变这么重要，那么它究竟能够在哪些方面改变我们的生活？首先当然是维持人类社会正常运转的电力。相比起目前使用的核裂变发电站来说，核聚变装置的安全系数更高，因为只要一降温，核聚变就会马上停止，不会产生爆炸和辐射。

同时由于核聚变原材料的易得，它几乎是一种完全的清洁能源，而且还异常高效。如果能够让可控核聚变技术成为人类使用的主流能源，那么我们的社会明显还可以大幅发展。

 

 

除了人类社会内部的建设，核聚变能源还能够让另一个方面的技术获得巨大的突破，那就是人类探索太空的交通工具。比如现在人类迟迟还没能够登上火星，其中一个原因就是我们的飞船动力不足，没有办法载人在短时间内去往别的行星。

但如果有核聚变发动机，那么情况就会变得完全不同，到时候我们很有可能能够自由地去往别的行星，甚至是亲自去探索太阳系之外的宇宙空间。因此，各国现在都十分注重核聚变能源的发展，希望可以先人一步完成技术突破。

 

 

人类社会虽然现在已经高度发达，但是我们明显还有很多的问题亟需解决。比如说能源的更新问题，比如说我们飞船的动力问题。这些都是我们在未来需要跨过的“坎”。

目前很多国家已经开始了新能源的改革，首先从给环境造成严重污染的汽车开始入手，将会在未来彻底淘汰掉燃油车，改用电力。

电力从哪里来？自然，核聚变能源是未来更好的选择，煤炭等不可再生能源发电终究不是长久之计，而且对大气层的“健康”来说也不是更好的选择。

 

 

中国是一个非常注重技术发展的国家，我们长久的落后之后奋起直追，在短短数十年之内将我们的社会建设到相当发达的程度，在很多方面我们都已经是走在了世界前列，比如上文说到的“人工太阳”。

过去我们因为技术的落后失去了很多机遇，但我们在未来不会再重蹈覆辙，将会把自己的科学技术水平进一步提高，展现自己作为一个大国应有的在实力和担当，当然其中最重要的就是发展社会，提高人们的生活水平。