十年還是百年？可控核聚變卡在了哪，還要讓我們等多久？

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現在是有史以來最好的時代，從來沒有一個時代能夠像現在這樣，讓我們確信無疑未來將會一天比一天好。這一切都要感謝於科學技術的迅速發展，在各個領域，新的事物總是層出不窮，並迅速地改變着我們的生活。在那些看得見卻還摸不着的未來技術中，最令人期待的莫過於可控核聚變技術了，因為人人都知道這項技術的實現將會徹底改變人類的生存方式。這麼説一點也不誇張，一個文明，特別是現代文明的發展與所能夠利用的能源是息息相關的，而可控核聚變技術只需要100噸的氦-3就可以滿足全人類一年的能源需求，也就是説對於現階段的人類而言，能源將會取之不盡用之不竭。這只是一個方面，另一方面，因文明發展所帶來的一切環境問題將會迎刃而解。

ITER 國際熱核實驗堆

=\\\"bjh-image-caption>眾所周知，煤炭和石油等化學能源會造成嚴重的環境污染，且這些都是不可再生能源，總有枯竭的一天。而水力是一種稀有資源，風力存在着不穩定的因素，至於太陽能，實在是太少了。太陽的確擁有巨大的能量，但在地球表面所能夠收集到的太陽能量幾乎為零。至於現在核電站所使用的可控核裂變技術，的確是一種清潔高效的能源，但存在着一定的危險，一旦發生泄漏，則可能造成嚴重的污染，而且產生的核廢料處理也是一個問題。所以現在所使用的所有能源，沒有一種可以與未來的可控核聚變相比，也正因如此，可控核聚變技術被視為第一宇宙文明實現的標誌。人類發展可控核聚變技術的靈感來自於太陽，因為太陽就是一個巨大的聚變反應堆，按照現在的能源消耗速度來計算，太陽核聚變每秒鐘所產生的能量就可以滿足全人類數十萬年的能源需求，現在你應該能夠明白，為什麼我説在地球表面所能夠收集到的太陽能量幾乎為零了吧。

近距離的太陽

=\\\"bjh-image-caption>既然太陽就是一個巨大的聚變反應堆，那麼我們直接去收集太陽的能量不就可以了嗎，還搞什麼可控核聚變？其實我們很想這樣去做，但這太難了，這涉及到建造包裹太陽的能量收集裝置，也就是經常提到的戴森球。戴森球被視為第二宇宙文明實現的標誌，其技術難度遠非可控核聚變能比，所以我們還是安心搞自己的可控核聚變要實際一些。什麼是核聚變呢？簡單一點來講，就是輕元素合併成重元素並釋放出能量的過程。要促使這種合併發生，首先必須要使温度達到一定的高度，在高温狀態下，原子的核外電子與原子核發生脱離，物質不再是我們所熟悉的三態，而是會變為等離子態。

想象中的戴森球

=\\\"bjh-image-caption>失去了電子的包裹，原子核就可以進行合併了，但這種合併在常規狀態下是不可能實現的，因為同性相斥，原子核都是帶正電的，兩個帶正電的原子核只能夠相互排斥，不可能相互合併。要讓原子核合併只有一個辦法，就是讓原子核高速運動，讓速度高到足以抵消排斥力，使原子核撞在一起。而要實現如此高的運動速度就必須要有足夠的高温，上億度的高温。等等，太陽中心的温度也不過2000萬攝氏度，怎麼發生的核聚變？那是因為太陽內部有着極高的壓力，而在地球上是沒有這麼大的壓力的，所以我們只能在温度上下功夫。然而反應温度並不是難點，難點在於用什麼東西來盛裝反應物。要知道，熔點最高的物質就是五碳化四鉭鉿，熔點為4215攝氏度，而可控核聚變反應温度遠高於此。

唯一的辦法就是讓核聚變反應不與任何物質相接觸，用磁場或慣性來進行約束，目前國際上的可控核聚變研究也都是基於這兩個方向。要長時間穩定約束聚變反應確實具有難度，但卡點並不在此，卡點在於成本。作為普通人，我們可能會幻想可控核聚變實現之後就不需要再繳納電費了，但在此之前，我們首先得讓可控核聚變變成一個盈利的生意。可控核聚變技術是用來發電的，而為了維持和約束反應，首先先要為其輸入大量的電能，但如果發出來的電還不如輸入的電能多，那麼這就是一筆賠本的生意，所以只有可控核聚變真正做到穩定並盈利，才能説是真正的成功。這是一條漫長的路，科學界一般認為可控核聚變技術的實現尚需百年，但也有一些人持有樂觀的態度，比如一家叫做通用核聚變的私人公司就聲稱自己能夠在十年內生產出高效的核聚變電力。我們就姑且一聽吧。