核聚變（nuclear fusion），又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應[1]。

核是指由質量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核（如氦），中子雖然質量比較大，但是由於中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應的形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。科學家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。

核聚變燃料可來源於海水和一些輕核，所以核聚變燃料是無窮無盡的。 人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出。科學家正努力研究如何控制核聚變。

最簡單的核聚變裝置如下：先電解水生成氫氣和氧氣。再把氫氣低溫壓縮成固態氫，置於厚重的水泥封裝中。水泥封裝內有動力水，冷卻水系統。根據四個氫核聚變一個氦核放熱原理，需要陶瓷減速棒。可利用核裂變反應在中心點火。最後核聚變會一直進行，根據熱脹冷縮原理核燃料體積會減少，加入融化的減速棒即可。動力水要連線蒸汽輪機用來發電。

它又稱為融合反應和聚變反應，與核裂變是有區別的。

通俗地說就是兩較輕元素的原子核碰撞形成一個較重元素原子核的物理過程，會伴隨著質量損失和能量釋放。釋放出來的能量和損失的質量滿足質能方程：

迄今為止，人類只實現了氫的同位素氘、氚以及氦元素的不可控聚變，就是常說的氫彈。

太陽產生能量的方式也是上述過程。

人類目前解決能源問題比較可行的方案之一便是實現可控核聚變。

所謂核聚變是指較輕的原子核在一定條件下結合成較重的原子核。這種反應很難發生，因為所需的條件非常苛刻。

在正常情況下，原子核不會單獨存在，而是在其周圍會有電子繞行。由於真正進行核聚變的是原子核（所謂核聚變就是這個意思），所以需要透過高溫的條件來分離原子核與電子。另一方面，原子核攜帶著正電荷，由於庫侖力，原子核之間會互相排斥，它們很難互相結合。為了使原子核發生聚變，就必須要有高溫的環境，使原子核具有足夠高的動能來克服能壘。此外，由於原子核極小，即便它們的動能很高，它們之間互相碰撞的可能性很低。因此，核聚變反應還需足夠高的密度或者說壓力，這樣才能提高原子核之間發生碰撞的機率。

在恆星的高溫高壓核心部分，氫原子核會聚變為氦原子核。但氫彈爆炸並沒有那麼高的壓力，只能使用更容易發生核聚變反應的氘和氚。這兩種重氫比普通氫原子多出了中子，它們的反應能壘較低，所以更容易結合成氦。雖然人類已經實現了核聚變，但氫彈爆炸這種過程是不可控的，為了利用核聚變的巨大能量，需要使這種反應變得可控。可控核聚變的原料也是氘和氦，聚變之後可以產生巨大的能量，並且產物氦沒有放射性汙染，所以這是一種十分清潔的能源。目前，人類還在研究當中，未來可期 。

在瞭解核聚變之前，我們可以先來看看下面這幅圖。這幅圖展示的是原子的結合能隨原子序數的變化。可以看出，當原子序數比較小的時候，結合能的變化很大。因此我們可以依靠輕核聚合引起的結合能的變化來獲得能量，這就是輕核的聚變，簡稱核聚變。

圖1. 結合能隨原子序數的變化

核聚變和核裂變相比，最大的好處是核聚變釋放的能量要更高，而且由於核聚變的燃料是氘，氘可以在海水中提取（即重水，重水在海水中的比例約為1/6700），所以核聚變的燃料可以說是取之不盡用之不竭，而核裂變則會面臨鈾資源枯竭的危機。

另外，和核裂變相比，核聚變基本沒有放射性的危害。儘管氚有放射性，但它僅僅是中間產物。因此，可控核聚變比從裂變中汲取能源更加安全、高效和清潔，並且可持續。這就是為什麼世界各個大國要爭相研究可控核聚變的原因。

圖2. 核聚變的原理示意圖

恆星自身會發光發熱，釋放出巨大的能量，靠的就是自身的核聚變。以太陽為例，它的內部主要包含了兩個反應：碳迴圈和質子-質子迴圈。這兩個迴圈最終的結果都是四個質子聚變，釋放出26.7MeV的能量，這個能量比核裂變要大八倍，比化學能要大一億倍左右。

雖然能量巨大，但是太陽上的核聚變進行的是非常緩慢的，緩慢到可以保證太陽的質量在今後幾百億年內不會有顯著的變化。

既然這樣，我們能否在地球上建造一個小太陽，進行核聚變，為人類提供巨大的能量呢？這其實就是可控核聚變所研究的課題。

圖3. 太陽上的核聚變

氫彈的原理是核聚變，但它是不可控的。由於發生聚變反應需要極高的溫度，因此氫彈的爆炸必須用裂變方式來點火。因此，我們也可以將氫彈看做是聚變和裂變的一個混合體。因為是非可控的，氫彈目前為止也只能是作為一種武器存在。

圖4. 氫彈爆炸

太陽的聚變燃料是透過太陽巨大的質量所產生的強大引力聚集在一起的。在地球上無法透過這一點控制核聚變，因此我們必須想一些其它辦法來控制核聚變，約束核聚變的燃料。目前已經提出的核聚變的約束方式有鐳射慣性約束、電子束、重離子束的慣性約束，磁約束等等。

磁約束的裝置有很多種，最著名的就是我們經常聽到的託卡馬克裝置。關於託卡馬克的內容過於專業，我們在此就不再深入了。

圖5. 託卡馬克裝置

核聚變是個錯誤理論，宇宙是種裂變機制。

有什麼證據能證明太陽是在氫聚變，難道就因為它表面存有大量的氫？

熱脹冷縮原理,我們給原子施加能量，原子間離得更遠,怎麼會挨在一起？

原子核中的質子中子是種粘連作用,哪有什麼強核力，分裂好辦,但粘合就不容易了。

宇宙是種能量球機制，星體是種裂變機制，原子是裂變的產物，核聚變荒謬無比。

核聚變，又稱核融合，是指由質量小的原子，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核相互聚合作用，生成中子和新元素，並釋放出巨大能量的一種核反應形式。理論：愛因斯坦質能方程E=mc^2,原子核質量減少造成能量的釋放。

我們經常提到的核聚變一般指兩個氫元素的同位素（氘或氚），在超高溫和高壓條件下，發生聚合，生成中子和氦-4，並釋放出巨大能量。人類首次實現核聚變就是把它作為一項武器來使用，這就是氫彈。氫彈的核聚變是不可控的，是一次性爆炸。人類社會正在研究可控的核聚變，將其反應的能量逐步釋放出來，轉化成電力。由於核聚變元素氘在海水中廣泛存在，反應生存的物質氦元素無害。是人類未來理想的能源。

氫元素的聚變屬於輕核聚變，是最容易實現的核聚變。是否存在重元素的核聚變呢？例如電影《流浪地球》中的行星發動機。理論上是可以的，但實際實現是非常困難的，例如所需溫度可能要超過10億攝氏度，這是連太陽也達不到的。