什么是核聚变

核聚变是指轻原子核相互融合形成较重原子核的反应。在此过程中会释放出巨大的能量。太阳和恒星的能量来源正是这种核聚变反应。

核聚变反应的原理

最容易实现的核聚变反应是氘（D）和氚（T）的反应。

$$\text{D} + \text{T} \rightarrow \text{He} + n + 17.6 \text{ MeV}$$

该反应会产生氦原子核（阿尔法粒子）和中子，并释放出17.6 MeV的能量。

为什么选择核聚变

核聚变能量具有以下优势：

1. 燃料丰富：氘可以从海水中获取，锂可以从地壳中获取
2. 能量密度高：是化石燃料的数百万倍
3. 不排放温室气体
4. 与核裂变不同，没有失控反应的危险

劳森条件

要维持核聚变反应，等离子体必须满足一定的条件。这被称为劳森条件。

$$n \cdot \tau_E \cdot T > 3 \times 10^{21} \text{ keV} \cdot \text{s} / \text{m}^3$$

其中 $n$ 是等离子体密度，$\tau_E$ 是能量约束时间，$T$ 是离子温度。