核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。
  
核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。
热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。
  参与核反应的氢原子核，如氢（氕）、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应（参见核聚变）。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。
  这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。
冷核聚变是指：在相对低温（甚至常温）下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变（恒星内部热核反应）而提出的一种概念性‘假设’，这种设想将极大的降低反应要求，可以使用更普通而且简单的设备，同时也使聚核反应更安全。
  
反应条件
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。
  
人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变，但是现在看来还有很长的路要走。
太阳是一颗典型的恒星，它每秒向宇宙空间发出巨大的能量。
  
自古以来，太阳为何会发光发热，一直是人们关注的问题。曾有人认为，太阳是依靠燃烧煤来发光发热的，但经过计算，如果太阳是一个大煤球，按照太阳的总辐射能量3。75x10^26J，只够太阳发光发热1500年。后又有人提出，太阳是依靠物质向内部“掉落”，即重力势能转变为动能，再转变为热能来发光发热的，但这样一来，太阳就必须因为不断的收缩而越来越小，但没有观察到这一现象。
  且即使这样，也只能维持太阳以观测到的能量辐射一千多万年。
上世纪20年代末，随着元素放射性的发现，英国物理学家亚瑟·爱丁顿提出，太阳的能量只能来源于氢的核聚变反应，并在30年代出版的《恒星的结构》一书中详细论述。但经过计算，要使氢发生核聚变反应，太阳中心的温度必须达到上亿度才行，而太阳中心的温度只有约1500万度，不足以引发氢的核聚变反应。
  
上世纪40年代，来自前苏联的美国物理学家乔治·伽莫夫应用德国物理学家维尔纳·海森堡的量子物理不确定性原理（也称测不准原理），解释了原子核的放射性。
美国物理学家富勒认为，这个解释也可以反过来用。于是，他把伽莫夫的理论应用于太阳能量的产生，终于计算出，在太阳内部，氢的核聚变反应能够在1500万度的温度下发生。
  
现在我们知道，包括太阳在内的所有恒星，都是借助于量子物理学原理，时刻发生着各种核聚变反应，并借此发光发热的。 
根据爱因斯坦的质能公式E＝mc^2计算，每“燃烧”1千克氢，就能放出6。4×10^14焦耳的能量，相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。
  按照太阳目前的总辐射量计算，每秒钟有6亿多吨的氢被转化成氦。这听起来很多，但其实只是太阳质量的很小一部分。太阳质量若取整数，大约是2×10^33克，或2×10^27吨。太阳每秒把6×10^8吨的氢转变成氦，每年“烧”掉不到2×10^16吨的燃料。
  按照这样的消耗速度，100亿年也只用掉2×10^26吨的氢，只有太阳总质量的10%。太阳在50亿年的漫长时间中，只消耗了不到5%的质量。太阳上，氢元素占元素总量的70%，氦占28%，其它元素只占2%。对于一颗恒星来说，虽然氢所占的量下降20%，该恒星就会显露出“老态”，而按照目前太阳因核聚变反应速率计算，太阳足可以稳定地“燃烧”上3。
  32×1017秒，约10^10年，即100亿年，因此说太阳现在刚到“中年”。它还可以稳定“燃烧”50亿年以上。
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