核聚变真的能产生更多的能源吗？
首先，我们要明白“能量”在这里指的是什么。在核物理学中，能量的产生源于原子核的变化。无论是核裂变还是核聚变，本质上都是在改变原子核的结构，释放出原子核内部储存的巨大结合能。你可以想象一下，原子核就像一个由许多小粒子紧密连接在一起的整体，这个连接的“力量”就是结合能。当这种连接方式发生变化时，能量就会被释放出来。
核聚变：两个变一个，释放更深的内在力量
核聚变，简单来说，就是将两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核的过程。最常被提及的例子是氢的同位素——氘（Deuterium）和氚（Tritium）——在极端高温高压下结合成氦（Helium）原子核，同时释放出中子和大量的能量。
为什么说它能产生“更多”的能源呢？这涉及到几个关键点：
结合能的差异： 铁原子核是目前已知结合能最大的原子核，也就是说它最“稳定”。比铁轻的原子核，可以通过聚变反应变得更重，趋向于铁核的方向，从而释放能量。比铁重的原子核，则可以通过裂变反应变得更轻，同样趋向于铁核，也释放能量。核聚变是将轻的原子核变成重的，在这个过程中，比核裂变能释放出更高比例的质量转换为能量。爱因斯坦著名的质能方程 E=mc² 告诉我们，质量和能量是等价的，释放出的能量越多，意味着转化的质量越多。在聚变反应中，反应前后原子核的质量会有一个微小的“差值”，这个差值就是转化为能量的部分。对于氘氚聚变来说，这个质量亏损的比例相对核裂变来说是更高的，因此单位质量的燃料能释放出更多的能量。
燃料的充裕性： 核聚变燃料的来源极其广泛，几乎取之不尽用之不竭。氘在海水中大量存在，每升海水约含0.03克氘，这相当于一座核电站一年所需的燃料。氚虽然在地壳中含量较少，但可以通过锂在中子轰击下反应产生，而锂在地壳和海水中也相当丰富。相比之下，核裂变所依赖的铀（尤其是易裂变的铀235）在地壳中的储量是有限的，虽然还有增殖反应堆可以利用铀238，但其整体燃料获取的便捷性和可持续性，与聚变燃料相比，还是有很大差距。
能量密度： 如果将单位质量的聚变燃料与核裂变燃料进行比较，聚变燃料释放的能量密度更高。这意味着，用同样质量的燃料，聚变反应能够产生远超核裂变的总能量。想象一下，你只需要极少量（几克）的聚变燃料，就能驱动一个大型发电站运行很长时间。
核裂变：拆散一个，释放一部分内在力量
我们再来回顾一下核裂变。核裂变通常是指将重而不太稳定的原子核（如铀235或钚239）分裂成两个或多个较轻的原子核的过程。这个过程同样会释放出大量的能量，并伴随着中子的释放，这些中子可以引发链式反应，从而持续地产生能量。
核裂变是目前我们广泛使用的核能技术。它已经证明了其巨大的能量潜力，能够满足我们巨大的能源需求。然而，它也面临一些挑战：
燃料的有限性： 如前所述，铀资源的储量是有限的，尽管目前的核裂变技术已经能够有效地利用铀。
核废料问题： 核裂变会产生大量的高放射性核废料，这些废料需要经过非常漫长的时间（数万年甚至更长）才能衰变到安全的水平，处理和储存这些废料是一项艰巨的任务。
安全性： 核裂变反应堆需要严格的安全控制，以防止核事故的发生，虽然现代核电站的安全措施已经非常完善，但事故的潜在后果依然令人担忧。
聚变为何如此吸引人？
正是因为核聚变在能源产生潜力、燃料来源和潜在的环境影响等方面，都展现出比核裂变更优越的特性，所以它才被视为未来能源的终极解决方案之一。
想象一下：
近乎无限的清洁能源： 如果核聚变技术能够成功商业化，我们将拥有一个近乎无限的能源供应源。而且，聚变反应的副产品主要是氦，这是一种惰性气体，对环境无害。不像核裂变那样产生大量的放射性废料。
更高的安全性： 聚变反应堆的设计本身就具有固有的安全性。它不像裂变反应堆那样存在失控的链式反应风险，一旦发生设备故障或燃料注入停止，反应会立即停止。
更少的核扩散风险： 聚变反应所需的燃料（氘和氚）不易用于制造核武器。
挑战依然存在：点燃“人造太阳”的艰辛
尽管核聚变具有如此诱人的前景，但将它变成可控、经济的能源来源，却是一项极其艰巨的技术挑战。我们可以将其比作在地球上复制一个“人造太阳”。
极端的温度和压力： 为了让原子核发生聚变，需要将其加热到极高的温度，通常是数千万甚至上亿摄氏度。在如此高的温度下，物质会变成等离子体状态，即原子核和电子分离。同时，还需要足够高的密度和足够的反应时间，才能实现净能量输出。
约束等离子体： 如何在高能环境中将如此炽热的等离子体约束住，而不让它接触到容器壁而冷却或损坏容器，是最大的技术难题之一。目前主要有两种约束方式：
磁约束聚变（Magnetic Confinement Fusion, MCF）： 利用强大的磁场来约束等离子体，使其在特定形状的空腔内旋转。最常见的磁场构型是托卡马克（Tokamak）和仿星器（Stellarator）。
惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion, ICF）： 通过高能激光束或粒子束，瞬间压缩和加热一个小小的燃料球，使其在自身惯性的作用下发生聚变。
反应的持续性与能量增益： 不仅仅是触发聚变，更重要的是要实现“能量增益”，也就是说，产生的能量要大于维持聚变反应所需的能量。要实现可持续的能量输出，还需要找到高效的方法来加热等离子体，并从中提取能量。
总结一下：
是的，核聚变确实有潜力产生比核裂变更多的能源，这主要源于其更高的能量密度和更充裕、更易获取的燃料。它代表着一种更清洁、更安全、更可持续的能源未来。然而，将这一潜力转化为现实，需要克服巨大的科学和工程挑战，就像试图在地球上制造和控制一个“人造太阳”。目前，全球科学家们正在为此不懈努力，一些大型的国际合作项目，如国际热核聚变实验堆（ITER），正在朝着实现这一目标迈进。虽然道路艰难，但一旦成功，它将为人类文明的发展注入一股无比强大的动力。
网友意见
可以。热核武器爆炸时释放的能量远远多于制造它的整个流程所投入的能量，在指定空间内的不可控核聚变（核爆锅炉）现在就可以造出来发电，但它的核试验性质在目前的国际形势下难以让人接受，只有朝鲜那样无视国际法的国度可以使用，而朝鲜全国的能源消耗也不值得做一台。
苏联的核爆锅炉示意图：
现代汽轮机的发电效率一般是30-35%程度，先进的可以达到39%。一枚12万吨级（TNT当量）热核武器放出的热的39%转化出的电能约为5400万度。1度电在美国目前约值0.1美元，这次爆炸转换的电能约值540万美元。而核武器的造价随着核技术的发展已经有极大下降。1981年一颗200~15万吨TNT当量的W84造价110万美元，1990年一颗5万~15万吨TNT当量的W80-1造价72万美元，考虑美元价值的变化后1990年W80-1的单价还不到1981年W84的一半。12万吨级热核武器的造价远低于其发出的热用现代技术转换出的电能的价格。
核爆锅炉在燃料方面的效费比也高于煤炭锅炉。在美国一吨煤现在值89到97美元，一枚12万吨级热核武器的造价约能买一千吨煤，把这些煤扔进效率100%的理想机器里烧掉也发不出一千万度电。
2016年北美地区总发电量5.33万亿度，用核爆锅炉来解决的话需要十万枚12万吨级热核武器。现在的问题是，有这么多热核武器，你是发电容易呢还是把敌人都炸死容易呢？
所以，之所以你还没用上核爆发的电，主要是因为我们人类内部尚处在四分五裂的状态，没到可以在世界范围和平利用热核武器的阶段。
目前在技术上有困难的是可控核聚变。
可控核聚变是要长时间操纵不定形的高能等离子体，让装置容忍这种物质的不稳定性并对粒子和能量进行约束，从一开始就很难。目前的设计可以按约束的方式分成磁约束、惯性约束、混合约束。
磁约束方面，现存的托卡马克装置·球状托卡马克装置为了不损毁自身，聚变等离子体的密度过低，无法长时间维持反应，输出的能量低于输入，当不了能源，但已经很接近了。现有托卡马克装置的最高实际效率是1997年欧洲联合环形加速器的输出16MW/总输入24MW（聚变能增益系数Q值=0.67），持续不到一秒。日本JT-60U用实验数据推算氘-氚聚变的纸面Q值=1.25，可以对外输出30MW电力，但其没有使用放射性物质氚的能力，并未进行该点火试验。由于托卡马克前途未卜，仿星器又建了一些研究反应堆，其优点是等离子体持续时间可以超过一小时，但结构复杂、设计困难、高速等离子粒子损失大的问题现在解决不了。其余方式的进度更慢。如果不考虑成本，托卡马克·球状托卡马克乐观估计在当前技术下就能让输出等于输入，但那还不算能源。
惯性约束方面，激光聚变、粒子束聚变、重离子聚变更适合不可控核爆，在现代激光器能量效率约1%的情况下，无法期待低燃料量时的输出。以美国国家点火装置的直径2~3mm的燃料球来讲，商业发电的话每天要打爆100万个，每个的价值超过50美分就不如烧煤，而且激光器以1%的效率打个几百发就需要更换零件，实用设计至少要以10%~30%的效率打一亿发。这在当前技术水平下无法处理。其余方式的进度更慢。不过，这方面的成果已经在核装置设计、民用发动机设计等领域用上了。这个不是核聚变不行，而是现在的激光器不行。
混合约束方面，冲击波磁化靶标核聚变目前还缺乏实验，但有一个100MW级反应堆的设计，用液态金属传递冲击波来避免反应堆自毁。其余方式的进度更慢。
在即将完成的托卡马克装置里，国际热核聚变实验反应堆（ITER）预计于2021年建成并启动，于2025年开始等离子体实验，2035年开始进行全氘-氚聚变实验。它的设计目的是输出500MW/输入50MW，Q值=10，长脉冲持续400-600秒，等离子体超过10亿摄氏度。ITER不会接入任何发电设备，人类将用它验证氚增殖并完善中子屏蔽/热转换技术（氘-氚聚变反应的大部分能量是以快中子的形式释放，并不容易利用）。
目前，民间在搞可控核聚变的商业公司主要有：
上述企业通常都画了个比ITER更圆的大饼，在官网列出五年计划，按我国小编的语言就是要让美国震惊、中国侧目、欧盟恐慌、炮打OPEC。其实他们也就是想解决如何让Q值超过1的问题，距离实用还很远。
将聚变等离子体放出的热比较高效地导入热机在目前技术下并不困难。一、二次冷却材料都用加压水的场合热效率41%，熔盐做一次冷却材料、超临界二氧化碳做二次冷却材料的场合热效率42%，这样。烧开水的超超临界热机的技术性能并不比听起来更高级的机组落后多少。
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