核裂變與核聚變，除了失控反應下都會炸出蘑菇云外，沒有一點兒相同之處。現在，全世界正在運行的核電站共有440座，當然，全部都是核裂變反應堆。全球核電站的總發電容量超過350千兆瓦，占發電總量的約16%，要是把所有反應堆的運行時間加在一起，已經有10000年了。

▲核電站。

一萬堆時，看上去技術應該很成熟了，那為什么非要費那么大勁研究可控核聚變呢？因為裂變反應有幾個缺陷，怎么都無法繞開。

裂變反應堆遠不如聚變反應堆安全。

想讓聚變反應持續進行，需要極端苛刻的高溫高壓等條件。比如在太陽的中心，1500萬度的高溫和極端的高壓下，氫聚變成氦，損失一部分質量換取了巨大的能量。在地球上我們無法制造那么極端的高壓環境（沒有那么強的壓力容器），只能將反應核心區域的溫度提高到上億度，讓氘和氚（氫的同位素）的原子核飛速運動劇烈碰撞來實現聚變反應。

▲可控核聚變實驗堆（托卡馬克）。

如果發生故障、事故、戰爭、自然災害，導致聚變堆降溫、失壓、失控、破損，聚變反應的條件便被破壞了，這時反應立馬就會自行停止。即使反應堆被飛彈炸平了，因為反應物質沒有放射性，所以沒有發生災難性事故的可能。

裂變反應正好與之相反。裂變反應的反應門檻非常低，只要足夠質量的（超過48.8公斤）鈾235放在一起，它自己就會開啟鏈式反應。所以一旦發生特殊情況導致約束失效，裂變反應便會失控，生成大量熱能造成爆炸事故，放射性物質泄漏，演變成巨大的災難。如前蘇聯切爾諾貝利核電站事故。

▲切爾諾貝利。

相比聚變反應，裂變反應的效率太低了。

裂變反應的門檻兒低，效率也低。在核電站的裂變反應堆中，核燃料只有不到1%的質量能被轉化成能量；而在聚變反應中，將有7%的質量被轉化成能量。

也不算多是吧？轉化率100%的反應也有，正反物質湮滅，不過一個反氫原子的制備價格就得上億美刀，玩不起呀。

▲反物質示意圖。

以目前的核電技術水平，1千克鈾235裂變，所釋放的能量相當于燒2700噸煤；而未來的核聚變反應堆中，1千克氘、氚混合物聚變時所釋放的能量將是鈾235的4.14倍，相當于燒11180噸煤。

效率高4倍值得付出這么大努力嗎？值！因為不光效率高，它還便宜。

聚變的燃料豐富而廉價；裂變的燃料昂貴而難以獲得。

核聚變的原料就是氫的同位素，氕氘氚。這些東西在海水里多得是，1千克海水里就能提煉出0.03克的氘。通過聚變反應，這0.03克氘能釋放出的能量大概相當于300升汽油，足夠我開車去10趟北戴河了。

據估計，全球的海洋中有14億立方公里海水，共含有40萬億噸氘，全用來核聚變發電的話，足夠人類揮霍幾十億年！氘的制造提取也很方便，用鋰吸收中子的方法就能得到。

反觀裂變反應。目前制備1公斤濃縮鈾的費用至少1.2萬美元，而且工藝復雜，得拿離心機一點點“甩”出來。你瞧伊朗折騰那么長時間也沒弄出來多少。

而用鋰吸收中子的方法從海水中提取1公斤氘需要多少錢？才300美元。

正因為裂變燃料昂貴，所以福島核電站發生事故后，東京電力集團怕核燃料被污染，舍不得用近在咫尺的海水給反應堆降溫，以致于釀成了禍害全球的惡性核事故。

▲海洋輻射污染圖。

核廢料污染問題。

裂變反應堆產生的廢料是有很強放射性的危險品，全世界有核電國家對它的處理方法都差不多——把钚提取出來，然后擺在那里裝看不見，或者深埋，眼不見心不煩，等未來有技術了再處理。

▲堆積如山的核廢料。

不管它是決對不行的，這些核廢料中放射性元素的半衰期可能長達幾十萬年，就是說幾十萬年后這些廢料一旦泄漏了還是會造成災難。

以前有人提議給扔火山口里去……拜托，這些核廢料中的放射性元素密度非常大，集中扔火山口里是一邊放熱一邊下沉的。它們會燒熔巖層一路向下，最終燒穿火山的“封口”造成噴發，然后隨火山灰擴散到一大片區域甚至整個地球。

而核聚變的廢料是什么？氦，拿來吹氣球啊，或者直接排放也可以。

總結一下。

其實只需安全性不夠高這一個理由，便足夠讓人類想轍告別核裂變，攻關核聚變了。一個是出問題就失控，一個是出問題就自停，高下立判。

大陸的可控核聚變研究處于世界第一梯隊里，計劃到2035年建成新一代聚變工程實驗堆，開始大規模的核聚變科學實驗。除此之外我們也在積極參與國際合作，與全球科學家一起努力解鎖可控核聚變這一超級能源。

至于什么時候能投入商用……說是2050年，誰知道呢。

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