核聚變是化學變化嗎

核聚變反應主要借助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水準的核輻射，不產生核廢料，當然也不產生溫室氣體，基本不污染環境。那麼核聚變是化學變化嗎？

核聚變是化學變化嗎

化學反應是指原子核不變的情況下所進行的反應,有新的物質生成。核反應是核裂變,核聚變,是元素內部的原子核的反應,沒有新物質的生成,所以應屬於物理反應,不屬於化學反應。核反應是原子核受到外來粒子的影響發生了裂變或聚變，主要的變化在原子核內，而化學變化主要是核外電子的得失。

1. 核聚變反應

聚變時則由較輕的原子核聚合成較重的原子核而釋出能量。最常見的是由氫的同位素氘和氚聚合成較重的原子核如氦而釋出能量。核聚變較之核裂變有兩個重大優點。一是地球上蘊藏的核聚變能遠比核裂變能豐富得多。據測算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。1升海水中所含的氘，經過核聚變可提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量。地球上蘊藏的核聚變能約為蘊藏的可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍，可以說是取之不竭的能源。至於氚，雖然自然界中不存在，但靠中子同鋰作用可以產生，而海水中也含有大量鋰。

2.可控核聚變反應

可控核聚變是指人們可以控制核聚變的開啟和停止，以及隨時可以對核聚變的反應速度進行控制。或者說，最簡單地比喻就是，同樣是可燃燒物質，火藥可以用來做成炸彈，因為只是利用其高能量瞬間爆發的破壞性；同時也可以摻點雜質，做成蜂窩煤，使其可以當做一個煤爐子來緩慢釋放能量，想讓它燒就燒，想讓它滅就滅，秘訣就在蜂窩煤爐子的爐門上。將這個蜂窩煤爐子的燃料換成核燃料，燒上開水，讓開水變成蒸汽去推動輪機發電，就成了一個當今的核電站的基本原理雛形了。

相比可控核裂變來講，可控核聚變的優勢在於：

1.原料易得，核聚變的原料是重水，可以直接從海水中提煉，並且地球中儲量極大。

2.核聚變的過程及其產物均不會對環境造成污染，亦不會造成核洩漏的危害。

那麼將這個煤爐子裡的燃料從核燃料換成核聚變的原料的最大的麻煩在哪裡？

就在於其反應條件。核裂變需要的反應條件很弱，天然的鈾礦在常溫的自然條件下就可以發生衰變。但是相比於核裂變過程來講，核聚變最麻煩的反應條件就是--需要瞬間上億度的高溫才能引起核聚變反應。而如此高的溫度是用傳統加熱方法所無法達到的。

3.核聚變技術原理與應用

1954年，蘇聯製造了一台利用磁約束來控制核聚變的設備，命名為托卡馬克（Tokimak）。它採用超導線圈，將會產生相當強烈的螺旋型磁場，將其中的高溫等離子體約束住，並與外界盡可能地絕熱。這種設計思路在1958年的“和平利用原子能”會議上公開後，各國紛紛仿效，建立起自己的托卡馬克裝置。1968年，蘇聯的T－3托克馬克獲得了遠遠超過其他設備的性能，更進一步奠定了這種裝置廣泛使用的基礎。

目前研究者們關注的主流核聚變技術是氘氚反應。氘可以從海水中提取，而氚也可以很容易地通過用中子和鋰金屬反應來得到。地球上存在的原材料足夠讓人們用上數十萬年，而它能夠產生的超級能量，讓其單位成本幾乎為零。這樣的優勢足以讓人們對受控核聚變技術投入鉅資，而這還不是最理想的核聚變反應方式--就在我們舉目所及之處，還有著幾乎取之不盡的豐富寶藏：氦3，它不僅可以發電，還可以將人類的足跡印在更遠的星體上。

氦3是氦氣的同素異形體，它是目前最理想的核聚變原料，而月球、土星和火星上的氦3含量高得足以令人雀躍。當氘和氦3聚變反應時，幾乎不會產生輻射污染，而釋放出的帶正電的質子可以直接用來推進宇航器前進。當使用核聚變推進器時，從地球到火星的航程只需三個月時間，將會比傳統的推進器快上一倍。

受控核聚變技術的成功，將意味著無限能源和太空探索新時代的到來。人類將不再受到能源的束縛，也可以在星際探索的道路上走得更遠。而這一切，有望在未來的數十年之內變成現實。