太陽——50億年來照耀著地球上的河流山川，孕育了世間萬物，更點燃了人類文明。但是直到20世紀，人類才終于明白太陽之所以炙熱，一切都來源于體內(nèi)永不停息的核聚變反應 —— 通過氫的兩種同位素“氘”與“氚”原子聚合為一個較重的原子，并釋放出巨大的能量。

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

   核聚變反應的原理很好理解，但要實現(xiàn)卻十分艱難。今天，擁有或號稱擁有核武器的國家有十余個，但大多數(shù)只是重復了二戰(zhàn)水平的原子彈，真正掌握聚變核武器——氫彈的國家仍然只有美、俄、英、法、中五國。不過氫彈一旦爆炸就無法控制，人類要真正掌握聚變產(chǎn)生的無盡能源，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、原子核能自由運動——這時才可能使原子核發(fā)生直接接觸——這大約需要10萬攝氏度的溫度。

   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行。要想達到這個速度，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)核聚變反應釋放出能量。

   然而，迄今為止，人類還沒有造出任何能經(jīng)受1萬攝氏度的結(jié)構(gòu)物，更不要說上億攝氏度了。這就是為什么氫彈已經(jīng)誕生了半個多世紀，人類還沒能有效的從核聚變中獲取能量的原因。

   今天，科學家們設計出兩種裝置，可望實現(xiàn)對聚變過程的有效控制，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)。簡單的講它是一個具有超強磁場的圓環(huán)裝置，可以通過電磁力將超高溫等離子體約束在環(huán)體中進行聚變反應。同時，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，當溫度達到需要的點火溫度時，球內(nèi)物質(zhì)發(fā)生聚變反應。這樣的爆炸每秒鐘發(fā)生三四次，并持續(xù)不斷地進行下去，就可以釋放出足夠多的能量。