受控核聚变的基本原理

受控核聚变是将轻原子核合并成较重原子核的过程，释放巨大能量。太阳内部持续进行氢聚变成氦的反应，地球上的托卡马克装置使用强磁场约束超高温等离子体，使氘和氚原子核克服静电斥力。激光惯性约束系统通过高能激光轰击燃料靶丸，产生极端高压高温条件。ITER项目正在建造的实验装置计划产生500兆瓦功率，输入输出能量比达到10倍，验证聚变发电可行性。

核聚变燃料资源丰富，海水中每6500个氢原子就有一个氘原子，1升海水提取的氘完全聚变产生的能量相当于300升汽油。聚变反应不产生温室气体，放射性废物远少于裂变反应。欧洲联合环状装置(JET)曾创下21兆瓦聚变功率输出纪录，持续时间接近5秒。未来聚变电站可直接使用氘和氦-3，月球土壤中蕴藏大量氦-3，可提供数千年清洁能源需求。