可控核聚變一旦實(shí)現(xiàn)，100克的核燃料，可以讓一輛汽車跑多遠(yuǎn)？

核聚變其實(shí)就是輕原子核砸到一塊兒去，變成重一點(diǎn)的核，順帶噴出大把能量。像太陽(yáng)里頭天天這么干，氫原子核聚成氦，熱量和光就源源不斷。

地球上要搞可控的，得用氘和氚這種氫的同位素，海水里能提煉出來(lái)，資源多得用不完。聚變不像裂變，裂變是重核鈾啥的分裂，容易出放射廢料，聚變產(chǎn)物主要是氦，干凈多了。

實(shí)驗(yàn)室里，科學(xué)家用激光或者磁場(chǎng)把燃料擠壓到上億度高溫，高密度狀態(tài)下反應(yīng)就啟動(dòng)了。

美國(guó)的國(guó)家點(diǎn)火裝置走激光路子，瞬間壓縮燃料球，中國(guó)EAST用磁約束，穩(wěn)穩(wěn)地把等離子體關(guān)住燒。原理上，聚變能量來(lái)自質(zhì)量虧損，按E=mc2算，一丁點(diǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)成能量就夠猛。

聚變的關(guān)鍵在控制上。輸入能量得比輸出少，才能凈賺。要是反應(yīng)失控，像氫彈那樣炸開花，就沒(méi)用了?？茖W(xué)家們忙活幾十年，就是為讓它穩(wěn)定運(yùn)行，輸出多于輸入。

2022年美國(guó)那次突破，激光輸入2兆焦耳，聚變吐出3兆焦耳，第一次正增益。聚變?nèi)剂闲矢撸?00克氘氚混著用，全燒掉能放63萬(wàn)億焦耳熱。

中國(guó)研究也強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，EAST裝置驗(yàn)證長(zhǎng)脈沖運(yùn)行，幫著積累數(shù)據(jù)。聚變不光發(fā)電，還能想用到車上，但得先把反應(yīng)堆小型化。原理說(shuō)白了，就是模仿太陽(yáng)，但地上搞起來(lái)，技術(shù)門檻高著呢。

100克核燃料效能，得從能量密度說(shuō)起。氘氚聚變，每個(gè)反應(yīng)丟掉0.7%質(zhì)量，轉(zhuǎn)成能量。算下來(lái)，100克燃料全反應(yīng)，約63萬(wàn)億焦耳熱量。這數(shù)基于質(zhì)能方程，反應(yīng)數(shù)乘質(zhì)量虧損得來(lái)。

普通轎車百公里8升油，一升油熱值3.5千萬(wàn)焦耳，8升就2.8億焦耳左右。總能量除以百公里耗能，得出2300萬(wàn)公里里程。

地球赤道4萬(wàn)公里一圈，這能繞575圈。實(shí)際用車，得考慮發(fā)電效率，聚變熱轉(zhuǎn)電35%，輸電損7%，電機(jī)92%，折損后還剩620萬(wàn)公里，繞155圈。燃料小得像雞蛋，能量卻頂180萬(wàn)升汽油，夠幾十輛油罐車。

效能高，主要因?yàn)榫圩兠芏饶雺浩?。汽?克燒完4.6萬(wàn)焦耳，鈾裂變1克8.2億焦耳，聚變1克氫元素8.9億焦耳。100克氘氚混比，釋放170億焦耳，等效3700桶油，但重量百萬(wàn)分之一。車上用，得轉(zhuǎn)成電驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

百公里15度電算，100克燃料夠跑4460萬(wàn)公里。實(shí)際鏈條損耗大，發(fā)電到輪子效率低，但潛力在那。聚變?nèi)剂蠌暮Ｋ?，成本低，每克?3美元。

比油省事，不排放尾氣。算里程時(shí)，得假定理想反應(yīng)率，引擎轉(zhuǎn)換損失別忽略。總之，這效能讓傳統(tǒng)燃料絕望，車跑起來(lái)不用愁續(xù)航。

估算里程，還得看車類型。家用燃油車8升百公里，電動(dòng)車12.5千瓦時(shí)百公里，聚變供能后，電動(dòng)版跑700萬(wàn)公里。月球38萬(wàn)公里單程，來(lái)回16趟綽綽有余。燃料混合1:1比例，優(yōu)化截面。

聚變比裂變安全，無(wú)臨界風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算根基物理定律，質(zhì)量虧損0.0189原子單位，轉(zhuǎn)17.6兆電子伏。100克原子數(shù)巨大，能量驚人。繞地球圈數(shù)，覆蓋全球公路網(wǎng)。燃料可持續(xù)，海水儲(chǔ)備千年。聚變潛力不止車，還電網(wǎng)。但核心數(shù)字可靠，激發(fā)研究加速。

聚變的進(jìn)展，得從美國(guó)2022年突破說(shuō)。勞倫斯利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室國(guó)家點(diǎn)火裝置，12月5日實(shí)驗(yàn)，激光2.05兆焦耳輸入，聚變3.15兆焦耳輸出，增益1.54。

第一次實(shí)驗(yàn)室凈賺能量。之后2023年7月輸出3.88兆焦耳，10月2.4兆焦耳，激光升2.2兆焦耳輸出3.4兆焦耳。2024年2月5.2兆焦耳。

2025年4月輸出8.6兆焦耳，增益4.13。6月洛斯阿拉莫斯合作點(diǎn)火。到年底，重復(fù)八到十次，穩(wěn)定爬坡。升級(jí)激光到2.6兆焦耳，單次瞄準(zhǔn)30兆焦耳。數(shù)據(jù)幫優(yōu)化膠囊和脈沖。

中國(guó)進(jìn)展亮眼。EAST裝置2006年運(yùn)行，21輪實(shí)驗(yàn)，15萬(wàn)次等離子體運(yùn)行。2025年1月20日，億度高約束模1066秒穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，新世界紀(jì)錄。推進(jìn)聚變發(fā)電。環(huán)流三號(hào)2025年3月1.6億度運(yùn)行。

BEST緊湊型裝置2025年5月1日啟動(dòng)總裝，從基礎(chǔ)到工程驗(yàn)證?？涓腹こ藽RAFT 2025年建成，幫CFEDR提供部件。CFETR更名CFEDR，銜接ITER到商業(yè)堆。計(jì)劃2035年建成，聚變?cè)鲆娉?0，功率1吉瓦。

聚變從能不能成，轉(zhuǎn)到怎么快點(diǎn)成。美國(guó)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，私企建示范。中國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本布局。效率低是爭(zhēng)議，激光轉(zhuǎn)1%，整體虧。但重復(fù)實(shí)驗(yàn)證明路線可靠。聚變能源緩解壓力，各國(guó)合力推商業(yè)化。