太陽(yáng)——50億年來(lái)照耀著地球上的河流山川，孕育了世間萬(wàn)物，更點(diǎn)燃了人類文明。但是直到20世紀(jì)，人類才終于明白太陽(yáng)之所以炙熱，一切都來(lái)源于體內(nèi)永不停息的核聚變反應(yīng) —— 通過(guò)氫的兩種同位素“氘”與“氚”原子聚合為一個(gè)較重的原子，并釋放出巨大的能量。

   愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=mc²告訴我們，原子核發(fā)生聚變時(shí)，有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出來(lái)，只要微量的質(zhì)量就可以轉(zhuǎn)化成很大的能量。 

   核聚變反應(yīng)的原理很好理解，但要實(shí)現(xiàn)卻十分艱難。今天，擁有或號(hào)稱擁有核武器的國(guó)家有十余個(gè)，但大多數(shù)只是重復(fù)了二戰(zhàn)水平的原子彈，真正掌握聚變核武器——?dú)鋸椀膰?guó)家仍然只有美、俄、英、法、中五國(guó)。不過(guò)氫彈一旦爆炸就無(wú)法控制，人類要真正掌握聚變產(chǎn)生的無(wú)盡能源，其挑戰(zhàn)之大仍然超出了現(xiàn)有技術(shù)的界限。

   首先，作為核聚變反應(yīng)體的混合氣體必須被加熱到等離子態(tài)——也就是溫度足夠高，使得電子能脫離原子核的束縛、原子核能自由運(yùn)動(dòng)——這時(shí)才可能使原子核發(fā)生直接接觸——這大約需要10萬(wàn)攝氏度的溫度。

   其次，為了克服原子核之間相互排斥的，需要以極快的速度運(yùn)行。要想達(dá)到這個(gè)速度，必須繼續(xù)加溫到上億攝氏度。這樣，氚的原子核和氘的原子核才能獲得足夠大的速度發(fā)生碰撞，引發(fā)核聚變反應(yīng)釋放出能量。

   然而，迄今為止，人類還沒(méi)有造出任何能經(jīng)受1萬(wàn)攝氏度的結(jié)構(gòu)物，更不要說(shuō)上億攝氏度了。這就是為什么氫彈已經(jīng)誕生了半個(gè)多世紀(jì)，人類還沒(méi)能有效的從核聚變中獲取能量的原因。

   今天，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出兩種裝置，可望實(shí)現(xiàn)對(duì)聚變過(guò)程的有效控制，讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出。

   第一種是磁約束可控核聚變，其核心裝置叫作“托克馬克”環(huán)。簡(jiǎn)單的講它是一個(gè)具有超強(qiáng)磁場(chǎng)的圓環(huán)裝置，可以通過(guò)電磁力將超高溫等離子體約束在環(huán)體中進(jìn)行聚變反應(yīng)。同時(shí)，超高溫等離子體是懸空的、因此環(huán)體部件的溫度可以在現(xiàn)有材料接受的范圍內(nèi)。

   第二種是慣性約束核聚變。這一方法是將幾毫克的氘和氚混合氣體裝入直徑約幾毫米的小球內(nèi)，然后從外面均勻射入激光束或粒子束，球面內(nèi)層因而向內(nèi)擠壓。球內(nèi)氣體受到擠壓，壓力升高，溫度也急劇升高，當(dāng)溫度達(dá)到需要的點(diǎn)火溫度時(shí)，球內(nèi)物質(zhì)發(fā)生聚變反應(yīng)。這樣的爆炸每秒鐘發(fā)生三四次，并持續(xù)不斷地進(jìn)行下去，就可以釋放出足夠多的能量。