能量是我們?nèi)祟惖纳媾c發(fā)展的基礎(chǔ)，看上去人類的能量來源似乎多種多樣，比如說煤、石油、天然氣、水力、風(fēng)力、太陽能、核電等等，但歸根結(jié)底，除了核電之外，人類所需的所有能量其實(shí)都來自太陽，包括我們?nèi)祟悘氖澄镏蝎@取的能量也是如此。

平均每一秒，地球從太陽接收到的輻射能量就有大約1.73 x 10^17瓦，太陽一年傳遞給地球的能量之和，就相當(dāng)于人類迄今為止已探明的化石燃料、鈾礦等不可再生資源所產(chǎn)生的總能量的大約兩倍，而實(shí)際上，地球只接收得到太陽總能量的20億分之1左右。

太陽如此強(qiáng)大的能量，其實(shí)是來自于其核心的核聚變反應(yīng)，正因?yàn)槿绱?，可控核聚變也成為了人類夢寐以求的終極能源。雖然人類目前對這方面的研究還處于初級(jí)階段，但在一些科幻作品早已出現(xiàn)了成熟的可控核聚變裝置，其中最具代表性的應(yīng)該就是鋼鐵俠了。

眾所周知，鋼鐵俠擁有一個(gè)小型核聚變裝置，目測直徑不超過10厘米，根據(jù)相關(guān)介紹，該裝置每秒鐘能輸出高達(dá)30億焦耳的能量，從而為鋼鐵俠的神通廣大打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

鋼鐵俠那種小型核聚變裝置，人類何時(shí)才能制造出來呢？

人類何時(shí)才能制造出鋼鐵俠那種小型核聚變裝置？對此我們似乎可以認(rèn)為，在人類目前研究的可控核聚變裝置技術(shù)成熟之后，再將其小型化，就可以制造出鋼鐵俠那種小型核聚變裝置了，但實(shí)際情況卻并非如此，為什么呢？且看以下分析。

核聚變的原理其實(shí)很簡單，那就是想辦法將質(zhì)量較輕的原子核“捏”在一起，使之聚變成質(zhì)量較重的原子核（在這個(gè)過程中會(huì)有少量的質(zhì)量會(huì)直接轉(zhuǎn)化成能量）。

道理很簡單，做起來就難了，畢竟我們并沒有能夠“捏”住原子核的“手”，當(dāng)然了，太陽也沒有，那太陽是怎么進(jìn)行核聚變的呢？答案就是高溫和高壓，高溫能夠使原子核的動(dòng)能更高，高壓則能使原子核更加密集，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，就可以點(diǎn)燃核聚變。

人類目前正在研究的可控核聚變裝置采用的正是太陽的這種機(jī)制，當(dāng)裝置運(yùn)行時(shí)，其中的等離子體溫度可達(dá)上億攝氏度，如此的高溫是任何已知的材料都無法承受的，因此人們只能用強(qiáng)大的磁場對其加以束縛，而強(qiáng)大的磁場又需要超導(dǎo)材料，超導(dǎo)材料又需要超低溫。

（圖為ITER托卡馬克聚變堆）

一方面要保持裝置內(nèi)側(cè)的超高溫，一方面又要保持裝置外側(cè)的超低溫，其中難度可想而知，所以這種裝置的體積也就很大，想要將其縮小成鋼鐵俠那種直徑不超過10厘米小型核聚變裝置，根本就是不可能的事。

也就是說，鋼鐵俠的小型核聚變裝置只能在常溫（或者溫度不太高）的情況下點(diǎn)燃核聚變，而這也被稱為“冷核聚變”。

在過去的日子里，還真的有人提出過冷核聚變，例如南安普敦大學(xué)的化學(xué)系教授馬丁·弗萊西曼（Martin Fleischmann）和猶他大學(xué)的化學(xué)系主任斯坦利·龐斯（Stanley Pons）就在1989年公開宣稱，他們在利用金屬鈀來電解重水的實(shí)驗(yàn)中，觀測到了冷核聚變的現(xiàn)象。

鈀（Pd）是46號(hào)元素，單質(zhì)為金屬，其原子晶格的基本結(jié)構(gòu)如上圖所示，弗萊西曼和龐斯認(rèn)為，在用鈀來電解重水的過程中，重水電解后生成的氘就會(huì)在電流的驅(qū)動(dòng)下被大量地“塞”進(jìn)金屬鈀的原子晶格中，從而發(fā)生核聚變反應(yīng)。

遺憾的是，在后續(xù)的大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，研究人員均未觀測到可以確定的冷核聚變現(xiàn)象，因此弗萊西曼和龐斯的研究并沒有得到科學(xué)界的認(rèn)可。

在此之后，陸續(xù)又有人提出多種實(shí)現(xiàn)冷核聚變的理論，例如在富氫環(huán)境中加熱金屬粉末、在氘氣中利用脈沖放電制造等離子體，然后讓其轟擊鈀電極等等，雖然時(shí)不時(shí)地有人聲稱在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了冷核聚變，但是卻無一例外地拿不出令人信服的證據(jù)。

綜上所述，人類目前根本就找不到實(shí)現(xiàn)冷核聚變的方法，而人類目前正在研究的可控核聚變裝置的體積又無法大幅度地縮小，因此可以說，至少在可見的未來里，人類都無法制造出鋼鐵俠那種小型核聚變裝置，它只能存在于科幻作品之中。