最近几年，可控核聚变不断取得突破，听起来好像马上就可以建设核聚变发电站发电了。尤其是美国爆出了两个令人振奋的消息，让人看到了核聚变的曙光。那核聚变发电真的要来了吗？我是东城观星，再跟大家聊聊核聚变的话题。

可控核聚变发电是目前人类能想到的最理想的发电形式之一，是未来能量来源的希望。早在上世纪氢弹爆炸之前，可控核聚变发电的理念就已经提出来了。但经历了一个又一个十年以后，可控核聚变发电似乎依然遥不可及。那可控核聚变到底能不能发电？什么时候才能真正用来发电呢？

可控核聚变能发电，这是毫无疑问的，而且早就可以实现发电了，但是到目前为止，所有的突破，都没有达到最终可以使用的状态。很多人都说核聚变发电马上就要来了，甚至一家美国公司宣称要到2028年就给微软提供核聚变发电服务。那核聚变发电真的近在眼前了吗？

先说最近宣传最多的激光核聚变。美国取得了突破性进展，实现了输出能量大于输入能量，看起来终于可以用来发电了，真的激动人心啊。但是，这个突破性进展，仅仅只是一个小实验，跟最终的核聚变发电还有很遥远的距离。有意思的是，美国激光核聚变看起来激动人心，输出能量达到输入能量的两倍。但实际释放出来的能量只够一个人洗一个热水澡。这还只是以热量的形式释放，如果再用来发电的话，还会打很大的折扣。

这还不是最夸张的，最夸张的是，所谓的输出能量大于输入能量，并不是输出能量大于全部消耗能量，仅仅是输出能量大于输入激光的能量。激光的产生还是需要电的，关键是把电转变成激光的效率是很低的。实际上消耗了322MJ的电能，才产生了2.05MJ的激光，然后诱发核聚变产生大概4MJ的能量。也就是消耗了大概能给一百个人洗澡的电量，最终产生了能给一个人洗澡的核聚变能量。这样算起来，战果是非常惨烈的，可以说是伤敌一千，自损十万。要想真正用来发电，那可真会赔个底掉。真正想用起来的话，一方面得大幅度提高电能变成激光的效率，另一方面，还要大幅度提升消耗激光后产生能量的倍率，至少是十倍百倍的标准才行。

这还不算完，据报道，这个突破性的成果不仅用电非常奢侈，用料也非常奢侈。比头发丝直径还要小的燃料胶囊，外面却需要包裹一个橡皮擦大小的黄金金块。这个金块可是消耗性质的，一次核聚变点火消耗一个金块，消耗完点火产生的能量只能洗个热水澡，你想想这个热水澡得有多奢侈啊。

让人们看到曙光的激光核聚变，全世界只有美国国家队才能做到，而且还如此奢侈，那真正实用，恐怕没个十年八年是不太可能的吧。

再说中国比较擅长的磁约束核聚变。这种核聚变在世界范围内研究最广泛，取得的成果也最多，但依然无法真正商用。不客气的说，现在所有的磁约束核聚变设备跟最终要商用的设备比起来，都只能算是玩具而已。就连世界多国合作在欧洲建设的最大核聚变设施，也并不是最终的核聚变发电站，甚至还有不小的差距。磁约束核聚变还有很多难题需要克服，目前没有任何一个设备可以把所有难题都给解决掉。

首先，所谓磁约束核聚变，就是类似于动作片中某些内功高手玩的一个漂亮特效，就是通过内功在身体四周弄出来一个圆环，比如用树叶聚集起来形成一个圆环围绕身体旋转，或者把水、火聚合起来形成一个圆环。反正就是全靠强大内功维持的一个圆环，内功一旦撤掉，圆环立马就会散开。

磁约束核聚变可比那些武林高手厉害多了，通过磁场控制一个比太阳还要热得多的大火环。太阳核心温度也不过1500万℃左右，磁约束核聚变的火环温度将达到几亿摄氏度，任何地球物质遇到这样的温度都会气化甚至等离子体化。这就好像是用纸来包裹火球，火球稍有不慎就会碰上纸包装，也就把纸给点燃了。

目前维持这个高温火环运转的内功也就是磁场，已经可以实现了。同时，这个火环也是被包裹起来的，用来包裹火环的材料虽然不会直接接触火环，但也会直接面对火环，需要耐受足够高的温度。现在能够耐受火环炙烤的第一壁材料也已经做出来了，而且已经广泛使用，中国就是第一壁材料的主要供应国。

但是这个火环内部要发生核聚变的话，可是并不老实。核聚变发生的时候，就相当于在高温火环里面释放炸弹，随时都有可能把火环给炸毁。一旦炸毁，那可是灾难性质的，包裹火环的材料就会被烧毁。现在火环的长时间稳定性是磁约束核聚变的最大难题之一。现在所有的磁控核聚变，都不可能长时间运行，能高温运行十分钟就算非常不错了，这可不是最终核电站想要达到的目标。更何况，这种核聚变也远远达不到输出能量远远大于输入能量的水平。

磁约束核聚变，还面临很多目前还无法解决的困难。除了输出能量远远大于消耗能量以外，还有怎样提高核聚变反应效率问题，现在核燃料氚大概只能燃烧0.3-0.5%，这是非常低的燃烧效率，未来至少需要提高十倍以上才行。同时，核聚变反应还需要不断把燃烧废料从火环里面分离出来扔出去，并提取废料中的能量，扔废料的时候还要把里面混合的有用燃料给回收回来，这个环节的难度也是很大的，这正是下一步要重点探索的环节。

经典的核聚变反应是类似氢弹的氘氚反应，这种反应方式实现起来比较容易，点火温度比较低，但是反应中会产生大量的中子，这些中子会严重破坏周边的包裹材料，让包裹材料老化失效，从而让反应堆面临重大风险，需要想办法尽量减少中子的危害。方法已经有了，但效果还需要持续提高。新型的核聚变反应可以使用氘和氦3反应，这个反应不产生中子，氦3也不像氚那样有放射性，危害大大降低，但是点火温度却需要提高好几倍。本来维持1亿摄氏度就很困难很危险了，提高到几亿摄氏度，那就更难更危险了。

美国某团队使用高温超导体制造出了新型的核聚变反应堆，大幅度降低了成本和体积，似乎把核聚变实用化又推进了一步，但这个创新依然无法解决前面提到的很多问题，依然需要不断探索。

总结起来，可控核聚变发电看起来无限光明、随时都会到来，但保守估计可能还需要二三十年才能真正到来。左一个十年、右一个十年，未来还需要几个十年，可控核聚变可以说是人类科技史上最难产的一项技术了，大家觉得这个可控核聚变到底靠谱不靠谱啊？多少年能投入使用呢？

我是东城观星，关注我，定期给大家讲点高科技的知识。