核聚變方法

核聚變方法是利用輕原子核聚合成較重的原子核的反應獲取大量能量的方法。自從20世紀30年代發現放熱聚變反應以來，核聚變反應一直是世界各國科學家集中研究的最重大的科學技術問題之一。核聚變反應分為兩大類，一種是核子重新組合，中子和質子之間不發生轉化;另一種反應中則發生中子和質子的轉化。兩類反應在加速器上早已實現。用加速了的氘束轟擊氘靶或氚靶，可以觀察和研究這些反應。一克氘釋放出的能量大約為8×1010焦耳。當溫度足夠高時，聚變反應能自發地進行，溫度越高，發生反應的幾率就越大。1952～1953年間，人工製成氫彈。氫彈裝的便是氘、氚和鈾。引爆氫彈的原子爆炸在微秒時間間隔內使溫度升高至1000萬度以上，從而滿足了產生核聚變的條件。但氫彈爆炸產生的大量能量只能造成破壞，人們無法進行控制。

受控熱核反應將是人類未來獲取能源的主要手段。方法是將溫度109K以上的電漿約束在一定區域內，並使這種狀態維持一段時間，使其中的輕核受到控制地產生聚變反應。受控核聚變有兩種方法，一是用磁場對電漿進行磁約束，一是用雷射的慣性約束。磁約束方法的典型設計是托卡馬克裝置。它是利用電漿自身形成的磁場引起的收縮效應實現加熱和提高密度的裝置。慣性約束方法是利用四面八方來的雷射束或電子束或重離子束，在很短時間內，同時射向一個微小的氘氚救形靶丸，使其加熱、壓縮從而發生聚變的方法。近年來一些已開發國家在受控核聚變方面取得了很大成績，但距離實用階段尚有一段相當長的路要走。