在上一小節，我講解了從核裂變到核聚變的大致原理
實現人造太陽計劃(一)——從核裂變到核聚變的原理變化及技術挑戰，那麼接下來就繼續深入瞭解通過核聚變產生“人造太陽”技術原理（二）——為何需要產生超過一億℃的“等離子體”。那麼“等離子體”是什麼？核聚變不是原子發生聚合嗎，又與等離子體有什麼關係呢？那麼我先來解答這個問題。
什麼是等離子體
生活中我們常見的物質狀態有固體、液體和氣體，這些物質的基本組成成分是原子，原子是由原子核以及核外電子組成的“殼”構成。原子核帶正電，電子帶負電。在瞭解等離子體之前，我們先了解物質常見的三態——固、液、氣態。
原子結構
固體是由原子或分子排列成有序的狀態，原子或者分子會由於熱運動而發生振動，但這個振動幅度不大，原子或分子會有一個自己的平衡位置，這也是固體不具備流動性的原因。
固體原子結構
那麼，當溫度上升，熱運動加劇，原子就可能會掙脫它們之間的作用力而離開平衡位置於是能夠產生流動性。因此，液體內的原子或分子不存在固定的位置。而氣體相對液體來說，分子之間的間距更大，基本上能夠實現自由移動，不受束縛，流動性比液態更強。
水的固液氣三態
知道了這三種狀態的結構，我們再理解等離子態就容易的多了。
等離子體是和固體、液體、氣體並列的物質的第四種狀態。它是由原子核與電子分離，並且能夠各自移動的一種物質狀態。剛剛我們講過，氣體在空間內能夠自由運動，但這個運動是以原子或者分子為運動單位，而等離子體是由單獨的原子核或帶正電的離子與自由電子為單位，各自獨立運動而產生的。我們可以把它想象成由無數個正、負電粒子自由隨機運動。
那麼這些無數個帶電粒子是怎麼形成的呢？
等離子體的形成過程
在正常狀態下，原子核與電子帶異種電荷，因此能夠相互吸引形成穩定狀態，因此對外是不帶電的。要形成等離子體，那麼，就需要使原子核與核外電子發生分離，那麼如何做到這點呢？那就是利用高溫。熱的本質就是原子的運動，原子的熱運動是無時無刻的，溫度越高，運動就會越劇烈。
原子的熱運動
在這個隨機運動的過程中，原子之間就會發生相互碰撞，溫度越高。原子的平均動能越大，因此撞擊會更加劇烈，當溫度足夠高，就可以在這個碰撞的瞬間使電子飛離出原子，形成不受原子核束縛的自由移動的電子，而原子核變成裸露的原子核或者離子。這種原子核和電子相互分離並且能夠高速的自由移動的狀態就稱為“等離子態”，這種狀態對應的物體就稱為“等離子體”。
運動撞擊產生等離子體
實際上等離子體在生活中也非常常見，例如火焰，就有一部分是等離子體，還有日光燈：利用汞蒸氣在燈光中的電離產生等離子體從而發光等等。
等離子球
通過上面的介紹，我們知道了什麼是等離子體以及如何產生等離子體，那麼核聚變過程中，為什麼需要等離子體呢？下面將指出等離子體與核聚變的關係。
核聚變為何需要等離子體
核聚變的原理就是利用輕元素原子相互撞擊，從而使原子核無限接近而發生結合的這麼一個過程。那麼，這個結合首先需要高速的碰撞，使原子核靠近到非常小的間距使產生強相互作用力，從而使原子核發生結合。正常情況下，由於核外的電子將原子核包圍，並且殼層是帶負電的，原子之間相互接近時，就會存在電磁斥力，因此在這個撞擊的過程中，原子核外的電子會阻礙原子核的接近。正是因為這個原因，把電子從原子中分離開來是一個最佳的方式。
因此，在人造太陽的第一步是製造出一個等離子體。擁有等離子體還不夠，發生核聚變的等離子體溫度還需要超過一億℃，那麼為什麼需要這麼高的溫度呢？
產生超過一億℃的“等離子體”更利於聚變反應發生
前面講到了為什麼核聚變需要等離子體，等離子體只是讓核聚變發生更具優勢，而要發生核聚變，還要使原子核“無限靠近”。發生核聚變的元素一般是是使用氫元素，原子核中含有一個質子，質子是帶正電的，因此兩個原子核之間會存在靜電斥力，因此，要讓原子核結合首先要克服這個靜電斥力的作用，為達到這麼目標，我們需要給予這些等離子體足夠高的速度，也就是讓它們處於極高的溫度中，這個溫度需要達到一億攝氏度以上才能實現，這也就是為什麼核聚變發電既需要等離子體，又需要超高溫。
一億攝氏度原子的平均運動速度有多大，舉一個簡單的例子作為對比你就明白了。在常溫下（也就是25℃），空氣分子的平均運動速度大約為300米每秒，而一億攝氏度下，氘核與氚核的運動速度可以達到每秒1000千米。在這個狀態下，原子核擁有極高的動能，撞擊時產生的作用力足以克服靜電力斥力的作用。
平均動能與溫度的關係
因此，讓這些等離子體超過一億攝氏度是產生核聚變最基本的條件。太陽的內核就是由這樣的高溫等離子體構成，從而使核聚變反應連續不斷的發生。
太陽結構
聚變過程
總結
人類利用核聚變製造“人造太陽”的過程，離不開等離子體與超高溫環境，本部分僅是從原理分析這些條件的必要性，那麼如何產生出一億攝氏度的高溫以及如何製造出能夠承受如此高溫的設備，將會在下一部分進行詳細講解。以上就是人造太陽計劃的第二部分——產生超過一億℃的“等離子體”。
想了解更多有趣科學知識，歡迎關注
