核聚變就是小質量的兩個原子合成一個比較大的原子

核裂變就是一個大質量的原子分裂成兩個比較小的原子

在這個變化過程中都會釋放出巨大的能量,前者釋放的能量更大,

世界上的每一種物質都處於不穩定狀態，有時會分裂或合成，變成另外的物質。物質無論是分裂或合成，都會產生能量。

由兩個氫原子合為一個氦原子，就叫核聚變，太陽就是依此而釋放出巨大的能量。大家熟悉的原子彈則是用裂變原理造成的，目前的核電站也是利用核裂變而發電。

核裂變雖然能產生巨大的能量，但遠遠比不上核聚變，裂變堆的核燃料蘊藏極為有限，不僅產生強大的輻射，傷害人體，而且遺害千年的廢料也很難處理，核聚變的輻射則少得多，核聚變的燃料可以說是取之不盡，用之不竭。

核聚變要在近億度高溫條件下進行，地球上原子彈爆炸時可以達到這個溫度。用核聚變原理造出來的氫彈就是靠先爆發一顆核裂變原子彈而產生的高熱，來觸發核聚變起燃器，使氫彈得以爆炸。但是，用原子彈引發核聚變只能引發氫彈爆炸，卻不適用於核聚變發電，因為電廠不需要一次驚人的爆炸力，而需要緩緩釋放的電能。

關於核聚變的“點火”問題，鐳射技術的發展，使可控核聚變的“點火”難題有了解決的可能。目前，世界上最大鐳射輸出功率達100萬億瓦，足以“點燃”核聚變。除鐳射外，利用超高額微波加熱法，也可達到“點火”溫度。世界上不少國家都在積極研究受控熱核反應的理論和技術，美國、俄羅斯、日本和西歐國家的研究已經取得了可喜的進展。

1991年11月9日17時21分，物理學家們用歐洲聯合環形聚變反應堆在1。8秒種裡再造了“太陽”，首次實現了核聚變反應，溫度高達2×108℃，為太陽內部溫度的10倍，產生了近2兆瓦的電能，從而使人類多年來對於獲得充足而無汙染的核能的科學夢想向現實大大靠近了一步。

中國自行設計和研製的最大的受控核聚變實驗裝置“中國環流器一號”，已在四川省樂山地區建成，並於1984年9月順利啟動，它標誌著中國研究受控核聚變的實驗手段，又有了新的發展和提高，並將為人類探求新能源事業做出貢獻。美中兩國科學家分別於1993年和1994年在這個領域的研究和實驗中取得新成果。

目前，美、英、俄、德、法、日等國都在競相開發核聚變發電廠，科學家們估計，到2025年以後，核聚變發電廠才有可能投入商業運營。2050年前後，受控核聚變發電將廣泛造福人類。

核聚變反應燃料是氫的同位素氘、氚及惰性氣體3He（氦－3），氘和氚在地球上蘊藏極其豐富，據測，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚變產生的能量相當於300升汽油，這就是說，1升海水可產生相當於300升汽油的能量。

一座100萬千瓦的核聚變電站，每年耗氘量只需304千克。

氘的發熱量相當於同等煤的2000萬倍，天然存在於海水中的氘有45億噸，把海水透過核聚變轉化為能源，按目前世界能源消耗水平，可供人類用上億年。鋰是核聚變實現純氘反應的過渡性輔助“燃料”，地球上的鋰足夠用1萬年～2萬年，中國羌塘高原鋰礦儲量佔世界的一半。

科學家們發現，以3He為燃料的核聚變反應比氘氚聚變更清潔，效益更高，而且與放射性的氘氚不同的是3He是一種惰性氣體，操作安全。獲得過諾貝爾獎金的科學家博格、美國總統軍備控制顧問保羅·尼采1991年曾撰文說，沒有其它能源能像3He那樣幾乎無汙染。

下世紀初，人類將在月球上開採地球上不存在的3He礦藏，用於代替氚，從而使目前世界各地建造的實驗性聚變反應可以攻克關鍵性的難關，使其走上商用成為可能。地球上並不存在天然的3He，作為核武器研究的副產品，美國每年生產大約20千克，但一臺實驗性反應堆就需要至少40千克。

月球上的鈦礦中蘊藏著豐富的3He資源。

月球表面的鈦金屬能吸收太陽風颳來的3He粒子。據估計，月球誕生的40億年間，鈦礦吸收了大約100萬噸3He，其能量相當於地球上有史以來所有開發礦物燃料的10倍以上。1994年日本宣佈了去月球開發3He的計劃專案，日本比美國在3He聚變專案上的投資要多出100倍。

1986年起美國威斯康星州的麥迪遜就成了3He研究中心。只要從月球上運回25噸3He，就可滿足美國大約一年的能源需要。目前，全球每年的能源消費大約1000萬兆瓦，聯合國1990年公佈的數字，到2050年時將會猛增至3000萬兆瓦，每年從月球上開採1500噸3He，就能滿足世界範圍內對能源的需求。

按上述開採量推算，月球上的3He至少可供地球上使用700年。但木星和土星上的3He幾乎是取之不盡、用之不竭的。綜上所述，可以看出，核聚變為人類擺脫能源危機展現了美好的前景。

核裂變典型的有

235U+n→236U→135Xe+95Sr+2n235U+n→236U→144Ba+89Kr+3n

核聚變反應主要藉助氫同位素.核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不汙染環境.利用核能的最終目標是要實現受控核聚變.裂變時靠原子核分裂而釋出能量.聚變時則由較輕的原子核聚合成較重的較重的原子核而釋出能量.最常見的是由氫的同位素氘（讀"刀",又叫重氫）和氚（讀"川",又叫超重氫）聚合成較重的原子核如氦而釋出能量.核聚變較之核裂變有兩個重大優點.一是地球上蘊藏的核聚變能遠比核裂變能豐富得多.據測算,每升海水中含有0.03克氘,所以地球上僅在海水中就有45萬億噸氘.1升海水中所含的氘,經過核聚變可提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量.地球上蘊藏的核聚變能約為蘊藏的可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍,可以說是取之不竭的能源.至於氚,雖然自然界中不存在,但靠中子同鋰作用可以產生,而海水中也含有大量鋰.第二個優點是既乾淨又安全.因為它不會產生汙染環境的放射性物質,所以是乾淨的.同時受控核聚變反應可在稀薄的氣體中持續地穩定進行,所以是安全的.目前實現核聚變已有不少方法.最早的著名方法是"託卡馬克"型磁場約束法.它是利用透過強大電流所產生的強大磁場,把等離子體約束在很小範圍內以實現上述三個條件.雖然在實驗室條件下已接近於成功,但要達到工業應用還差得遠.按照目前技術水平,要建立託卡馬克型核聚變裝置,需要幾千億美元.另一種實現核聚變的方法是慣性約束法.慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體,裝入直徑約幾毫米的小球內.從外面均勻射入鐳射束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸發,受它的反作用,球面內層向內擠壓（反作用力是一種慣性力,靠它使氣體約束,所以稱為慣性約束）,就像噴氣飛機氣體往後噴而推動飛機前飛一樣,小球內氣體受擠壓而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高.當溫度達到所需要的點火溫度（大概需要幾十億度）時,小球內氣體便發生爆炸,併產生大量熱能.這種爆炸過程時間很短,只有幾個皮秒（1皮等於1萬億分之一）.如每秒鐘發生三四次這樣的爆炸並且連續不斷地進行下去,所釋放出的能量就相當於百萬千瓦級的發電站.原理上雖然就這麼簡單,但是現有的鐳射束或粒子束所能達到的功率,離需要的還差幾十倍、甚至幾百倍,加上其他種種技術上的問題,使慣性約束核聚變仍是可望而不可及的.反應的方程式：21H+31H =10n+42He 前面的是上標,後面的是下標