【核聚变原理】核聚变是将两个轻原子核结合成一个更重的原子核的过程，同时释放出巨大的能量。这一过程是太阳和许多恒星的能量来源。与核裂变不同，核聚变需要极高的温度和压力才能发生，因此在地球上实现可控核聚变一直是科学家们研究的重点。
以下是关于核聚变的基本原理和关键参数的总结：
核聚变原理总结
核聚变的核心在于克服原子核之间的静电斥力（库仑势垒），使它们足够接近以发生核反应。当两个轻原子核（如氢的同位素）在高温高压下融合时，会形成一个更重的原子核，并释放出能量。这个过程遵循爱因斯坦的质能方程 $ E = mc^2 $，即质量亏损转化为能量。
目前最被关注的核聚变反应是氘-氚（D-T）反应，因为它所需的条件相对容易达到，且释放的能量较高。此外，其他可能的反应包括氘-氘（D-D）和氦-3与氘（He-3-D）等，但它们的可行性较低。
为了实现可控核聚变，科学家们主要采用两种方法：磁约束（如托卡马克装置）和惯性约束（如激光点火）。这些技术旨在维持高温等离子体状态，使其稳定地进行核聚变反应。
核聚变关键参数对比表
| 项目 | 氘-氚（D-T）反应 | 氘-氘（D-D）反应 | 氦-3-氘（He-3-D）反应 |
| 反应式 | $ ^2H + ^3H \rightarrow ^4He + n + 17.6 MeV $ | $ ^2H + ^2H \rightarrow ^3He + n + 3.27 MeV $ 或 $ ^2H + ^2H \rightarrow ^3H + p + 4.03 MeV $ | $ ^3He + ^2H \rightarrow ^4He + p + 18.3 MeV $ |
| 能量释放 | 高（17.6 MeV） | 中等（3.27–4.03 MeV） | 高（18.3 MeV） |
| 所需温度 | 约1亿摄氏度 | 约1亿摄氏度 | 约1亿摄氏度 |
| 燃料来源 | 氘易得，氚需从锂中提取 | 氘易得 | 氘易得，氦-3稀缺 |
| 放射性产物 | 中子（高能） | 中子、α粒子 | α粒子、质子 |
| 可控性 | 较高 | 一般 | 一般 |
| 应用前景 | 最具潜力 | 有潜力 | 未来潜在方向 |
通过深入研究核聚变的物理机制和优化实验条件，人类有望在未来实现清洁、安全、高效的能源供应。尽管目前仍面临诸多挑战，但随着科技的进步，可控核聚变的实现正逐步成为现实。