核電站利用的是核裂變反應(yīng)。核電站的關(guān)鍵設(shè)備是核反應(yīng)堆，它相當(dāng)于火電站的鍋爐，受控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就在這里進(jìn)行。核聚變是氫原子的聚變，其威力大出核裂變幾倍數(shù)十幾倍，不易控制。核裂變是指原子核裂變，其能量可以控制，世界采用的是壓水核反應(yīng)堆，其中主要原料來自鈾235，鈾238等放射性礦藏，現(xiàn)在能把鈾濃縮的國家屈指可數(shù)。

目前，世界各地的核電站都利用核裂變的原理，在這個(gè)過程中，一個(gè)原子分裂成更小的原子，同時(shí)釋放出能量，然后用來驅(qū)動(dòng)其他東西。

核聚變則是和核裂變完全相反的過程，但它也能產(chǎn)生巨大的能量。（雖然核聚變、核裂變、核衰變都釋放核能，但衰變釋放的能量不多，所以很少考慮利用）

如果你明白原理的話，你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在發(fā)電方面，聚變實(shí)際上比裂變更好。

圖為：常規(guī)的幾種發(fā)電方式

核聚變發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

首先，核聚變比裂變需要更少的燃料，最重要的是，聚變是用氘(氫的一種同位素)作為燃料，這在自然界中是相當(dāng)豐富的。

相比之下，裂變所需的燃料(鈾、钚或釷)很難獲得，而且貴得離譜！

此外，與裂變不同，聚變不會(huì)產(chǎn)生任何放射性廢料，它只產(chǎn)生氦原子作為副產(chǎn)品，我們可以用各種方式利用它。

你在商場(chǎng)門口買的氣球，很有可能就是氦氣球，而且氦現(xiàn)在也變得稀缺，我們要登月的一個(gè)原因就是想要月球上的氦。

圖為：核聚變和裂變的不同

另外，由于聚變不會(huì)像裂變那樣產(chǎn)生失控的連鎖反應(yīng)，所以在聚變的情況下，實(shí)際上不存在熔毀（核反應(yīng)堆因無法及時(shí)冷卻而熔化造成的損毀）的風(fēng)險(xiǎn)。

那么問題來了，既然聚變這么好，在很多方面都優(yōu)于裂變，為什么我們不利用核聚變來產(chǎn)生能量呢?

雖然我們利用聚變制造了氫彈，但是要利用它來發(fā)電，還有很長(zhǎng)的路要走。其實(shí)有很多原因?qū)е挛覀兊浆F(xiàn)在都沒法利用聚變，讓我們來看看其中的一些吧:

能量需求高，材料消耗大

我們無法利用核聚變產(chǎn)生的能量的最大原因之一，是因?yàn)樗鼘?duì)能量的要求高得令人難以置信。

我們知道核聚變需要一個(gè)初始的“點(diǎn)燃”反應(yīng)，而這個(gè)初始反應(yīng)需要至少1億攝氏度的溫度，這是太陽核心溫度的6倍多。

圖為：核聚變?cè)囼?yàn)裝置

現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)核聚變反應(yīng)堆確實(shí)存在，而且正在發(fā)揮作用，但它消耗的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過產(chǎn)生的能量。

如果給核聚變提供的能量超過我們從它那里獲得的能量，運(yùn)行一個(gè)核反應(yīng)堆就變得沒有任何意義。

同時(shí)，我們不僅需要一種特殊的材料，當(dāng)它被加熱到1億攝氏度時(shí)不發(fā)生變化，最重要的是，需要大量的液氦來保持整個(gè)裝置的冷卻。

難以維持和容納聚變反應(yīng)

核聚變反應(yīng)一旦開始，就需要大量的額外能量來維持。因此，我們應(yīng)該在最初的反應(yīng)中產(chǎn)生足夠多的能量，從而幫助其它原子聚變。除此之外，我們需要一個(gè)非常復(fù)雜和密集的設(shè)置來容納整個(gè)反應(yīng)。

在這里要提的是，現(xiàn)在中國在這方面技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）已實(shí)現(xiàn)1億攝氏度等離子體運(yùn)行。

圖為：中國“人造太陽”聚變模擬

EAST由一個(gè)甜甜圈形狀的真空室組成，氣體被泵入這個(gè)腔體，電流通過中心，使氣體帶電并形成等離子體，這種等離子體由很強(qiáng)的磁場(chǎng)容納在腔內(nèi)。

等離子體的形成是一個(gè)突破，因?yàn)檫@就是我們想要的，但是等離子體的導(dǎo)電性很高。本質(zhì)上，它會(huì)形成自己的電流和磁場(chǎng)，因?yàn)樗谥車焖僖苿?dòng)，從而破壞了試圖把它容納在腔內(nèi)的磁場(chǎng)，所以很難使其穩(wěn)定安全。

另外，聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高能中子撞擊反應(yīng)堆壁，反應(yīng)堆中面向等離子體的那一層叫做第一壁，這種輻射使大多數(shù)通常用于鋼鐵中的合金元素具有放射性。

所以即使技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了核聚變，也很難找到合適的材料來維持和容納這樣的極端條件。

最后

由于切爾諾貝利、福島等核事故的發(fā)生，而且“核”總是和原子彈、氫彈毀滅世界扯上關(guān)系，導(dǎo)致核能帶給公眾的都是“輻射危險(xiǎn)”。

雖然現(xiàn)在核電站沒有用核聚變發(fā)電主要還是技術(shù)問題，但技術(shù)的沒法突破很大原因是資金。

因?yàn)槿魏闻c核能有關(guān)的東西通常很難讓大眾接受，所以很難得到大筆資金的支持，這種對(duì)技術(shù)和材料要求高的東西肯定要花不少錢。

說實(shí)話，核能(裂變或聚變)是我們今天能獲得的“最清潔”和最安全的能源之一。

然而，要使核聚變成為技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的過程，我們可能還需要幾年時(shí)間。

一旦核聚變的能量被開發(fā)和控制，我們就再也不用擔(dān)心能源耗盡了……永遠(yuǎn)！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的核电站是核聚变还是核裂变（利用核裂变发电）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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