漫画：什么是“可控核聚变”？

学过初中化学的朋友一定都知道，原子由原子核以及环绕在周围的电子所组成。而原子核内部，又包含了质子和中子。

其中，电子是带有负电荷的粒子，质子带正电，中子不带电。

一般情况下，元素周期表中越往后的元素，质子数和中子数越多，原子核的相对质量也越大。

而所谓核裂变，是指一个质量较大的原子核在吸收一个新的中子之后，分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时释放出两到三个中子的过程。

经过这样的分裂之后，所有轻原子核再加上释放中子的总质量，会比原先的重原子核质量稍微小一些。

E=mc²

方程当中的c代表光速，这是一个非常大的数字，而光速的平方更是大得不得了。因此，损失的一丁点质量，就可以换来无比巨大的能量！

不过，原子核很小很小，一个原子核的裂变所释放的能量终究是有限的。但如果许许多多重原子核排列在一起，会发生什么呢？

如上图所示，第一个重原子核裂变所释放的两个中子，会被周围的两个重原子核吸收，并释放4个中子，4个中子又被周围的4个重原子核吸收，并释放出8个中子......如此循环往复，裂变的重原子核越来越多，释放的能量也越来越大。这个过程被称为链式反应。

适合于核裂变的重原子，包括铀、钚、钍，其中被使用最多的，是铀的同位素铀235。

作为杀伤力巨大的武器，原子弹造成的是不可控核裂变，其释放的能量除了破坏，无法被人们正面利用。

后来，人们发明了核反应堆，减缓了核裂变链式反应的过程，使得核裂变的能量可以被人们安全利用。这就是可控核裂变。

当今世界上的核电站、核潜艇、核动力航母，都是对可控核裂变的有效利用。

所谓核聚变，是指两个质量较小的原子核，在极高的温度和压力之下碰撞在一起，聚合成一个质量较大的新原子核。

最常见的核聚变，发生在氢原子的同位素上面。让我们先来介绍一下氢原子的两位兄弟：氘和氚。

大家在初中化学都学过，氢原子的原子核有一个质子，没有中子。而它的同位素氘的原子核，包含一个质子和一个中子；另一个同位素氚的原子核，包含一个质子和两个中子。

氘和氚，两者在一定条件下（高温和高压），能够聚合成一个氦原子核，并释放出一个中子。

核聚变发生之后，同样会损失一定的总质量，并释放巨大的能量。但不同的是，核聚变所释放的能量是核裂变释放能力的四倍！

氢弹和原子弹相比，威力的差距有多大呢？我们可以看看下面这张图。

在图中，左侧两朵红色的小蘑菇云，是1945年美军投放在日本的两颗原子弹（广岛的“小男孩”，长崎的“胖子”）所产生的效果。

而右侧三朵蓝色的巨大蘑菇云，是氢弹实验的结果。有史以来，人类试验过的最大的氢弹，是5000万吨的“沙皇”，单是从蘑菇云的大小来看，也足以想象出这个武器的可怕威力！

和原子弹类似，氢弹的爆炸也是一瞬间的，这种巨大的能量无法被人们自由利用，属于不可控核聚变。

那么，核聚变能不能像核裂变那样，成为一种可以安全控制的能源技术呢？

为了实现这一点，全世界有许多聪明的科学家都在努力探索，人们把这项前途无量的技术称为可控核聚变。

到目前为止，可控核聚变的研究有了长足的进展，但是距离真正意义上的应用，还有很长的路要走。

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