如松：核聚变是什么玩意？我们正站在新时代的起点上！

科技

2022-12-12 18:12

人类的历史是什么？本质就是一部追求能源生产和利用方式的历史。

过去，我们一直在依靠草木收集的太阳能为生。

最初，树木的果实是人类食物的主要来源，此后人类学会了使用火，利用能源的方式得到了提升，可以充分地利用植物所吸收的太阳能源为自己服务，这些最原始的能源利用方式维持了人类的生存与发展。

到游牧时代，人类主要依靠放牧为生，放牧的过程是将草木中储藏的太阳能收集并转化为蛋白质的过程，这依旧是利用太阳能的过程。

然后人类又学会了种植，这让人类开始定居下来，而种植的过程就是通过特定的植物收集太阳能的过程，这就是我们熟知的农耕社会。

到了现代，人类开始学会使用煤炭、石油和天然气，由于这些化石能源所提供的能量密度远远超过草木，这让人类进入了工业社会，也彻底改变了我们的生活方式。煤炭、石油以及天然气的形成也都是动植物（微生物）收集太阳能的结果。

今天人们熟知的新能源，是人类利用更直接的方式收集并使用太阳能的过程，太阳能发电是如此，风力发电也是如此。

所以，太阳是人类的根本依靠，是生存之源。

但上述利用能源的方式都有一个思维定式，那就是被动收集并利用太阳能，无论果实、草木、谷物、肉食、煤炭、石油、天然气等初级能源都是太阳能的衍生状态，本质是靠天吃饭。

难道人类就不能模仿太阳来主动生产能源吗？能，这就是核聚变，是过去百年中科学家的追求。

今天，所有人都已经知道核裂变，这是指由较重的原子，比如铀，分裂成较轻原子的一种核反应，在这个裂变的过程中可以释放出巨大的能量，这就是原子弹和核电厂的原理。而核聚变反应则相反，是指将两个较轻的核结合成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应，这是氢弹的原理。在核聚变过程中，物质并没有守恒，因为有一部分聚变原子核的物质被转化为光子（能量）。

太阳通过核聚变把氢原子聚变成氦原子，两个较轻的核在融合过程中产生了质量耗损从而释放出巨大的能量，它所遵循的就是爱因斯坦发明的著名质能公式E=mc²，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速，从这个公式可见，很少的质量就可以转化为巨大的能量，源于它们之间的倍数是c²，而c=299792458m/s。

在太阳的核心，时刻都在以每秒钟6.2亿吨氢的速度进行着核聚变，时刻都在释放着巨大的能量，成为人、动植物的生存之源。

1920年，亚瑟艾丁顿就提出氢氦聚变可能是太阳等恒星能量的主要来源。马克奥利芬特于1932年完成了氢同位素的实验室聚变。1940年代初，作为曼哈顿计划的一部分开始研究用于军事目的的核聚变。1951年，在核试验完成了核聚变。1952年11月1日，在常青藤麦克在氢弹试验中首次进行了大规模核聚变。

1954年，美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功。

1945年7月16日，美国研制的历史上首枚原子弹在阿拉莫戈多沙漠上爆炸。仅仅三年之后的1948年9月3日，利用核裂变原理的首座核反应堆就在美国田纳西州橡树岭的X-10石墨反应堆发电，这意味着核裂变开始为人类的生活服务。核裂变所产生的核废料会给地球带来严重的污染，而核聚变则完全没有污染，所以1954年美国第一颗氢弹试验成功之后，人们立即着手研究用于民用目的的受控核聚变，目的是为人类社会提供终极的、洁净的能源，但这一等却足足等了近七十年。

2022年12月12日(周日）传来了喜讯，英国《金融时报》报道说，位于美国加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们已经从一个实验性核聚变反应堆中实现了“净能量增益”，这代表首次成功地在核聚变反应中产生的能量（与太阳提供能量的方式相同）多于该过程中消耗的能量，即开始通过核聚变反应生产能源。

美国能源部为此即将召开新闻发布会。

这意味着人类不再只是被动地接受太阳能，开始使用太阳产生能源的方式主动制造能源。就像煤炭和石油等化石能源的利用彻底改变了世界、将人类带入工业社会一样，通过核聚变生产能源的突破会彻底改变世界的游戏规则，会再次改变我们的生活方式，会将我们带入又一个新时代。

我们已经站在新时代的起点上。

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来源: qq

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