提起核聚变，给人的第一印象是产生巨大蘑菇云的氢弹，影视作品中经常出现能毁灭整个城市的武器。当然这是不可控制的核聚变，然而这股人类暂时还没能控制的力量，正是未来能彻底解决能源的关键。或许你会疑惑，不就是用核能烧水发电么？这不是早就已经实现了么？而且到今天为止也没有看出这项技术有什么革命性的优势。截止到2017年，核电站的发电量占比只有所有发电量的10.5%，我们的电费依然很贵。反而多次核电站事故到是让人们“谈核色变”，比如：1986年4月26日切尔诺贝利核事故和2011年3月福岛核泄漏事故。许多人会将“核裂变”与“核聚变”混淆，这与我们的媒体过度娱乐化和科普力度有关。国家有什么科学技术的突破也不过是在新闻联播上10分钟的报导，几个专业名词，几个工作先进者表彰，这样我们并不会有什么感觉，还会觉得很无聊。而相反的，人们更多关心的是某某明星出轨了，某某明星吸毒了，某某明星手上划破了1厘米去医院急诊了，等等之类的娱乐八卦的信息，平常流量最大的娱乐节目一定不会插播这些“无聊”的科学消息。但是有这一领域稍有了解的人士，对可控核聚变都有着信仰般的渴望，甚至将其看作人类文明能否长久延续的最关键因素。
那么说了这么多有的没的，这项技术到底有什么潜力？
首先，原子能技术的理论基础，就是根据狭义相对论推导出来的质能方程：E=MC2。这个方程的结论就是：能量和质量是可以相互转化的。原子核内质子中子的聚集或裂开会产生新的元素，同时伴随质量的损失以及能量的释放。这其中比较容易实现的是重原子的裂开，即核裂变。用中子去撞击本来就在缓慢裂解的放射性元素就可以实现，于是原子弹被制造出来。原料是放射性的铀235或钚239，中子撞击到原子核使其裂开后，本身就会释放出中子，这个中子再去撞击其他原子核形成链式反应，反应的剧烈程度取决于原子的密度，密度越大被中子撞击到的概率就越大，反应也就越剧烈。不难理解，密度大了就是原子弹，密度小的就是裂变核电站。所以有核国家的核心技术就是特别烧钱的铀浓缩技术，这也就是为什么原理大家都懂，但是有些国家死活造不出核弹的根本原因。
而核聚变是两个氢原子核聚集成为一个氦原子核的过程，这个反应中会出现更大的质量损失。聚变反应相同质量的原料所释放的能量是裂变反应的4倍（Eh=4Eu），但核聚变更大的优势在于其原料氢的同位素氘和氚大量的储藏于海水中，1升海水蕴含的氘和氚聚变产生的能量相当于300升汽油。以现在人类消耗能源的速度算下来，地球上的海水可供人类用上百亿年，而太阳在50亿年后都没了，所以说可控核聚变是无限能源一点也不为过。而聚变反应没有任何放射性，其反应产物氦是惰性气体，不会像现在裂变核电站产生的核废料一样危险且难以处理。
这样的无限清洁的能源环境是一个怎样的景象？刘慈欣的小说《三体-黑暗森林》中就给我们描绘了可控核聚变实现后的世界。首先所有的电器不再有插头了，无线充电或者说是无线供电技术大量的普及。其实当前无线充电技术已经实现，无非是无线通信电磁波的高能放大版，只是这样能量会以电磁波的形式耗散严重。但是在已经掌握可控核聚变的未来世界来说，无限的能源环境这点耗散根本不值一提。用于充电的电磁感应充斥着整个人类世界，汽车飞机各种载具就在空中飞行从不加油，地下也建起了巨大的城市，亮如白昼。电就像空气一样到处都是。由于化石能源不再使用，环境会越来越好，回到工业革命之前的田园景象，因为一切都是用清洁的电能来驱动。当然，可控核聚变还有对更深层次人类文明发展的意义。我们此时可以看到可控核聚变技术的巨大潜力，知道掌握它能为我们带来更美好的生活，但是换个角度去思考可控核聚变的重要性就会对它有更深刻的认识。如果这项技术最终也没能被人类掌握，那又将是怎样的景象？毕竟人类不可能仅在地球上发展，即使能源取之不尽，其它的物质资源也有消耗一空的时候，巨大的人口压力需求会迫使人们为争夺各种资源而爆发战争，人类灭绝也是极有可能的。所以生存空间的拓展就需要航天技术的革新，而以目前人类用化学燃料为动力能达到的速度在星际空间航行，那不知道要老死多少代人才能达到目的地。即使燃料和氧化剂充足，把这些能源发射上天也不知道要搞垮多少年的经济发展。有人可能会说，我们还有核裂变技术呀！很遗憾，核裂变所需要的原料稀有，而且单位质量释放能量效率太低，所以核裂变最终同样会转化成一个能源问题。
这样看起来，以可控核聚变技术为基础的聚变发动机无疑是星际航行中最有效的途径，氢原子在宇宙中收集起来也相对容易得多，所以可控核聚变技术才被视为人类能否长远发展的关键因素，否则我们就只能被禁锢在地球上，以目前相互伤害般的发展模式自生自灭。
本期讲了可控核聚变对人类的意义以及对未来的展望，下一期将详细讲解现实中可控核聚变技术的进展，原理和难点，喜欢的朋友可以点个关注，给个赞便是对小编的莫大鼓舞，谢谢阅读我们下期见~
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