稍微懂一點科學知識的人都知道，太陽一直依靠核聚變不斷產生巨大的能量，讓我們得到它的光和熱。太陽中心的溫度只有1500萬，所以我們可以保持穩定的核聚變流，然而，一些科學報告總是說，正在測試的受控核聚變的溫度已經達到了1億。這是為什么？
為什么不能像太陽一樣在較低溫度下實現可控核聚變？不是容易多了嗎？這是很多人一直在努力理解的問題。今天就仔細討論一下，說清楚，
什么是核聚變？恒星的聚變能量是怎么來的？
核聚變就是核聚變。簡單地說，一個原子核和另一個原子核在特殊條件下可以擠在一起，使兩個或兩個以上的原子核融合在一起，形成更大更重的原子核，新的更重的原子核中的質子數高于原原子核，因此不再是原原子核，成為新的物質，
在核聚變(這里主要指氫聚變)過程中，并不是所有的質量都能轉化成另一個原子核，而是會有0.7%左右的質量缺陷，以光子的形式轉化為能量并輻射出去，這就是核聚變的巨大能量來源，
恒星是由星際分子云(簡稱星云)收縮形成的。星云的主要成分是氫和氦，其中氫占體積的90%，質量的70%以上，所以所有恒星最初的核聚變都是氫聚變，由四個氫原子匯聚成一個氦原子組成。
四個氫原子的原子量是4.0292，一個氦原子的原子量是4.0015，可以看出，核聚變后的質量少了0.0276質量單位，約占聚變原子量的0.69%。這次虧損的質量怎么樣了？最初，它以光子的形式轉化為能量。經過復雜的輻射和對流，它一路顛簸到恒星表面，最后輻射到太空，讓我們可以看到發光的恒星，
在太陽核心，每秒鐘約有6億噸氫轉化為約5.958億噸氦，420萬噸質量的損失轉化為能量。這里用的是愛因斯坦的質能方程，這個方程的表達式是：E=MC ^ 2，其中E是能量，單位為J(焦耳)；m為質量，單位為kg(kg)；c是光速，這里的值約為300000000米/秒(m/s)，
根據愛因斯坦的質能方程，每秒釋放的能量達到3.78 * 10 ^ 26j(焦耳)，這是多少能量？也就是每秒鐘爆炸9萬億顆廣島級核子彈，我們地球可以獲得這種能量的22億，也就是三峽大壩持續發電約1000萬，以及每秒鐘同時爆炸約4000顆廣島核子彈的能量，
核聚變的條件，
眾所周知，原子由原子核和核外電子組成。事實上，原子是一個被一個甚至幾個電子包圍的非常小的原子核，這些電子根據能級的不同，以不同的能級圍繞原子核，以電子云狀態包裹在原子核外，所以整個原子就像一個大籃球，籃球外面的皮就像電子云圍繞原子形成的殼，原子核就像籃球中心的小米，
有了這個硬殼，中間的小米很難夠到。破殼的方法只有兩種，一種是高溫，一種是高壓，只有用這兩種方式剝殼，中間的“小米”~核才能露出來。
熱核聚變的主要條件是高溫，而高壓可以使核聚變更加強烈和持久。這么高的溫度是多少？事實上，從原子外圍趕走電子并不難。可以在幾千攝氏度的高溫下完成，我們看到的等離子體是電子被驅動離開原子核，一個帶負電的電子簇和一個帶正電的原子核混合在一起的等離子體。
但是，在被驅離電子外殼后，原子核在暴露后不會自動融合，因為原子核帶正電荷，所以我們都知道同性相斥，帶相同正電荷的原子核是互斥的，要把它們結合起來，就必須克服它們之間的庫侖勢壘，溫度越高，或者壓力越大，原子核的動能越大，這樣這些裸核相互碰撞的幾率就越大，碰撞強度越大，越過庫侖勢壘形成所謂量子隧穿效應的原子核就越多。
只有大量的核聚變，核聚變的能量才是有價值的，
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形成可控核聚變的溫度要多高呢？
其實也不要多高，幾萬度幾十萬度幾百萬度都可以，問題是溫度越高，壓力越高，原子核動量越大，赤裸著的原子核相互碰撞的機會就越多，核融合的速度就越快。只有足夠多的原子核融合在一起，核聚變的能量才能夠達到足夠大，形成維持核聚變的自持燃燒，也就是無須輸入能量就可以持續反應，這樣才能夠將核聚變源源不斷的能量輸出利用，
地球上無法形成太陽那樣的巨大壓力，就只能在溫度上做文章了，這就是在地球上5000萬度也能夠進行氫核聚變，1億度也能夠進行的道理，但問題是溫度較低時，無法形成自持式燃燒，以至于能量入不敷出，反應得到的能量還不如輸入加熱所需的能量多，這種核聚變于人類有何用呢？因此在地球上就需要1億度高溫，才能夠讓氘核聚變（氫的同位素）持續進行，并得到能量輸出造福人類，
核聚變要解決的關鍵問題是，世界上沒有任何容器能夠耐受1億度高溫，要約束這么高溫度的等離子體，主要只有三種方式，就是重力約束、慣性約束、磁約束，太陽核聚變是重力約束方式，氫彈爆炸是慣性約束方式，今天就展開說這些了，
現在世界各國采取的可控核聚變實驗主要采用磁約束，這種裝置叫托卡馬克裝置，原理就是用線圈繞成一個真空室，中心產生強大磁場，讓核聚變反應的超高溫等離子體，在這個磁場形成的真空室約束下進行，然后通過復雜的裝置，將熱能引到外面，轉化為電能等能源，供人類使用，
人類可控核聚變實驗了幾十年，進展十分緩慢，現在已經實現了能量的正輸出，也就是出大于入，但時間還不能維持多久，大陸在這個領域處于世界領先地位，最長放電時間達到了1000秒，
太陽核聚變是靠溫度和壓力的共同作用，
太陽中心核聚變是重力約束形式，是依靠太陽質量形成的強大引力壓力，使核心溫度升到1500萬度，壓力達到3000億個地球海平面大氣壓，在這種溫度和壓力的合力下，讓氫核裸露出來，相互發生劇烈碰撞，形成自持而源源不斷的核聚變，
當核心的氫燒完后，核聚變就會停止，這樣就沒有了巨大輻射壓來抵御太陽巨大引力壓，外圍物質就會急速向中心塌縮。在這種巨大壓力擠壓下，太陽核心溫度就會驟然升高到2億攝氏度，這時就達到了激發氦核聚變的溫度和壓力，隨后會一直到把核聚變升級到碳6為止，
氦核聚變以氦閃的形式很快完成，巨大的輻射把太陽膨脹成一顆紅巨星，半徑達到現在的200多倍，這個太陽吞噬了水星和金星，邊緣會到達了地球附近，地球或被吞噬或被烤焦，那時如果地球上還有觀測者，就會看到覆蓋著整個天空的巨大太陽了，
這時候，太陽引力再也沒有辦法束縛住外圍的氣體物質，這些氣體物質漸漸消散在太空，成為新的分子云，而太陽核心會留下一個致密的碳核，這就是黃矮星的尸骸~白矮星，體積只有約地球大小，但質量至少有半個太陽以上，密度達到1~10噸/cm^3，
恒星核心核聚變激烈程度與質量成正比。
恒星越大，核心溫度越高，壓力越大，核反應就越劇烈，燃燒物質的速度就越快，因此壽命就越短，像太陽這樣的黃矮星，壽命約100億年，現在太陽年齡已經約50億歲，再過50億年就會壽終正寢；迄今已知最大質量的恒星叫r136a1，其質量為太陽的200多倍，據科學測算其壽命只有約300萬年，現在已經170萬歲了，再過130萬年，就會發生超新星大爆炸，硝煙散盡，中心會留下一個約20倍太陽質量的黑洞，
比太陽小的紅矮星，質量最小必須有太陽的8%，中心壓力和溫度才能夠達到核聚變要求，但這種核聚變比太陽核心要溫和多了，因為這種恒星中心溫度和壓力要小很多，這樣核心燃料消耗就慢很多，壽命就會很長，達到萬億年以上，甚至會與宇宙共存亡。它最后的結局是燒完核心的氫就熄滅，漸漸冷卻成為黑矮星，
現在宇宙壽命才有138億年，因此還沒有一顆紅矮星熄滅，宇宙中還沒有發現任何黑矮星。宇宙中紅矮星最多，大致占有整個恒星總量的80%以上，而我們太陽這種質量左右的恒星只有不到10%，大質量恒星很少，不到5%。
恒星質量不同，核聚變實現的層次不一樣，
恒星核聚變是有層次的，從氫核聚變開始，可以一直到26號元素鐵，也就是有26個層級的核聚變。每一個層級的核聚變完成后，星體就會來一只坍縮，形成中心更大的壓力和更高的溫度，激發下一個層級的核聚變，
恒星能夠實現哪一級核聚變，完全與恒星質量成正比，質量越大，核聚變層次就越高，紅矮星核聚變只能完成氫核聚變，太陽這樣的黃矮星可以到6號元素碳結束，比太陽質量大8倍以上的恒星，最后可到達26號元素鐵結束，
再大的恒星核聚變也只能到鐵結束，這是因為鐵是最穩定的元素，也是最吝嗇的元素，無論核裂變還是核聚變都不會釋放出能量，只會吸收能量，這樣，老年的恒星已經沒有能力來催化鐵的核聚變了。
但大質量恒星核聚變到鐵結束后，劇烈的坍縮會導致熱核失控，形成超新星大爆發，導致的萬億度高溫和極大高壓，會聚合出比鐵更重的元素，讓我們宇宙就有了現在已知的118種元素，
所有的重元素都是通過聚變得來的，
宇宙中本來只有氫和氦，還有及少量的鋰，比這重的元素都是通過恒星核聚變得來的。這一點，早就已經通過人工合成元素得到了證實，在現在已知118種元素中有26種人造元素，都是在加速器、強子對撞機等設備里，通過將某個輕原子核加速到接近光速，轟擊某個重原子核，讓他們融合成更重原子核得來的。
這本質上也是核聚變，也是通過高溫高壓形成的，但這種核聚變只是原子級，極高溫度和極高壓力只是在碰撞的那一瞬間，這種“一瞬”只能用納秒、飛秒計，沒有極為精密的科學儀器是檢測不到的，而且這種核聚變完全是依靠巨大能量輸入得到的，無法形成人類需要的核聚變能量，
這就是恒星核聚變與地球核聚變溫度要求不一樣的原因，謝謝閱讀，歡迎討論，
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