什么是聚變能(Fusion Energy)？

聚變能是從原子核內粒子間的鍵合中提取能量的過程。要獲得最大的能量，必須使用輕元素和同位素，如氫、氘、氚和氦，雖然原子序數低于鐵的每一種元素在熔合時都能產生凈能量。聚變與裂變相反，裂變是一種通過分解重原子核（如...

聚變能是從原子核內粒子間的鍵合中提取能量的過程。要獲得最大的能量，必須使用輕元素和同位素，如氫、氘、氚和氦，雖然原子序數低于鐵的每一種元素在熔合時都能產生凈能量。聚變與裂變相反，裂變是一種通過分解重原子核（如鈾或钚）產生能量的過程。兩者都被認為是核能，但是裂變更容易，發展得更好。目前所有的核電站都是以裂變能為基礎運行的，但是許多科學家都希望在2050年之前開發出一個以聚變能為基礎的發電廠。

托卡馬克聚變反應堆可能可以使用甜甜圈形狀裝有強力磁鐵以容納聚變反應的腔室。有基于裂變能和聚變能的核彈。傳統的原子彈以裂變為基礎，而氫彈或氫彈則以聚變為基礎。聚變更有效地將物質轉化為能量，當這個過程被引導成一個連鎖反應。因此，氫彈的產量比原子彈高出5000倍。氫彈使用裂變"助推器"來達到核聚變所需的溫度，即大約2000萬開爾文。在氫彈中，大約1%的反應質量被直接轉化為能量。

到目前為止，對聚變能商業可行性的研究還不樂觀，因為反應堆運行所需的能量超過了它們所能產生的能量。聚變能，而不是裂變，是驅動太陽并產生其所有熱量的能量還有光在太陽中心，每秒約426萬噸氫轉化為能量，每秒產生383約特瓦特（3.83×1026瓦）或9.15×1010兆噸TNT。這聽起來很多，但考慮到太陽的總質量和體積，它實際上相當溫和太陽的核心只有約0.3瓦/立方米（瓦特/立方米），比燈泡燈絲產生的能量弱100多萬倍。只是因為核心如此巨大，直徑相當于20個地球，它才產生如此多的總能量。幾十年來，科學家們一直致力于利用聚變能滿足人類的需要，但這是困難的，因為這涉及到高溫和高壓。使用聚變能，一個小滾珠軸承大小的燃料可以產生和一桶汽油一樣多的能量。不幸的是，在2008年所消耗的能量比它們產生的要多。有兩種基本方法——利用磁場將等離子體壓縮到臨界溫度（磁約束聚變），或者向目標發射激光，使其加熱到超過聚變的臨界閾值（慣性約束聚變）。這兩種方法都獲得了大量資金，國家點火設施（NIF）正在嘗試慣性約束聚變并于2010年投入使用，還有國際熱核實驗堆（ITER）嘗試磁約束聚變并于2018年上線。

科學家們希望到2050年開發出以聚變能為基礎的核電站。