受控核聚变是在一定的条件下，控制核聚变的速度和核规模，实现安全、持续、平稳的能量输出。

中文名

受控核聚变

外文名

controlled nuclear fusion

学科

核物理

难点

核聚变条件要求高

方法

超声波、惯性约束、磁约束

所在领域

核能利用

概念

核聚变

在一定条件下，一个氘核(由一个质子一个中子组成)和一个氚核(由一个质子和二个中子组成)会发生聚变核反应，生成一个氦核(二个质子和二个中子组成)，并放出一个中子。精密的测量表明，氦核加上一个中子的质量之和小于一个氘核与氚核反应前的质量之和，发生了明显的质且亏损。根据著名的爱因斯坦质能公式E＝mc2 ，反应过程中出现的质量亏损转化为巨大的能量释放出来。

其实早在五十年代初地球上就实现了聚变核反应，这就是氢弹的爆炸。它是依靠原子弹爆炸时形成的高温高压，使得氢弹里面的热核燃料氘氚发生聚变反应，释放巨大能量，形成强大无比的破坏力。可惜这种瞬间的猛烈爆炸无法控制。要把聚变时放出的巨大能量作为社会生产和人类生活的能源，必须对剧烈的聚变核反应加以控制，因而称为受控核聚变。

由于受控核聚变具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势，因而有望成为人类取之不尽、用之不竭的理想能源。[1]

难度

受控核聚变技术难度极高，核聚变的条件相当苛刻，要求具有足够高的点火温度（几千万摄氏度甚至几亿摄氏度的高温）、非常低的气体密度（相当于常温常压下气体密度的几万分之一），并保持温度和密度足够长的时间等。

人们现在还不能进行受控核聚变，这主要是因为进行核聚变需要的条件非常苛刻。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行，因此又叫热核反应。可以想象，没有什么材料能经受得起1亿度的高温。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。[1]

方式

主要受控核聚变方式有：超声波核聚变、激光约束（惯性约束）核聚变、磁约束核聚变（托卡马克）。

研究成果

受控核聚变

受控核聚变是人类安全利用核能的终极目标。美国研究人员2014年2月12日在英国《自然》杂志网络版上报告说，他们在受控核聚变的实验中取得一项关键进展，首次在核聚变实验“点火”时实现了能量“盈余”。

美国利弗莫尔劳伦斯国家实验所的研究人员报告说，他们在实验中先将极少量的氢同位素核燃料均匀地裹在一个直径２毫米的球状颗粒上，核燃料的厚度仅相当于一根头发丝，然后将小球装入一个微型“胶囊”。研究人员利用激光将“胶囊”迅速加热到比太阳还高的温度，使其内部发生剧烈爆炸，最终释放出的能量超出了整个实验所投入的能量，首次在完成“点火”时实现了能量“盈余”。

研究人员介绍说，此前的实验中发生内爆后球状颗粒通常会变形，降低了能量持续产生的效率，而他们取得这一新进展的关键在于更加精准地控制了核燃料在球状颗粒表层的铺设，使核聚变中产生的氦原子核可将能量再次转移至核燃料中，引发进一步的核聚变反应，从而产生更多能量。