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核聚变科普知识
核聚变是恒星持续发光的根本原因，也是人类追寻的长远能源解决方案。本页从能量来源、实验装置与安全优势等角度，帮助初学者快速了解聚变的核心概念。
什么是核聚变？
当两个轻原子核以足够高的速度靠近时，强相互作用会战胜库仑排斥，将它们结合成更重的原子核，并释放出巨大的能量。太阳的能量正是源于氢核聚变。
实现聚变需要哪些条件？
- 高温：需要上亿摄氏度的等离子体，以克服库仑排斥。
- 高密度：粒子密度越高，碰撞概率越大。
- 足够的约束时间：需要让高温等离子体长时间被束缚在有限空间内。
- 劳森判据：温度、密度与约束时间的乘积必须达到临界值。
聚变装置有哪些类型？
最常见的路线是托卡马克与仿星器等磁约束装置，通过强磁场束缚等离子体；另一类是惯性约束装置，使用激光或粒子束瞬间压缩燃料球。不同路线正在协同发展。
聚变的优势与挑战
- 优势：燃料储量丰富、碳排放极低、具备内在安全性、放射性废物寿命较短。
- 挑战：材料耐受高热流、高中子辐照；装置工程复杂；商业化需要经济可行的运行模式。