可控核聚变一旦实现，100克的核燃料，可以让一辆汽车跑多远？

可控核聚变要是真的实现了，100克核燃料能让一辆汽车跑多远？

几百公里？

几万公里？

还是能一直开到报废？

答案可能远远超出想象。

想算清这笔账，得先弄明白“人造太阳”到底是怎么一回事，它又凭什么被叫作终极能源。

此前这条赛道又热闹起来了。

2026年9月下旬，新奥在“玄龙-50U”装置上实现氢硼聚变反应。

合肥的BEST项目园区也在国庆前夕正式交付启用，力争在2027年底完成整体建造，2030年前后开展氘氚聚变发电演示。

离“人造太阳”发电，好像又近了一步。

能源是宇宙的基本“货币”。

它照亮千家万户，帮助植物生长，也为电脑提供电力。

人类获取能源的方式有很多，例如燃烧化石燃料、分裂原子，或者让阳光照射太阳能电池板。

然而，每一种方式都有各自的缺点。

化石燃料会产生有毒物质，核裂变会留下难以处理的核废料，而现有的电池也不足以在阴天储存足够的电能。

相比之下，太阳似乎拥有几乎无限的免费能量。

那么，人类能否在地球上建造一个“太阳”，把星星装进瓶子里？

太阳之所以发光，是因为核聚变。

简单来说，聚变是一种热核过程，参与反应的物质必须极其炽热，热到电子从原子中脱离，形成等离子体，原子核与电子在其中自由运动。

由于原子核都带正电，它们会相互排斥。

为了克服这种斥力，粒子必须以极高的速度运动，而极高的速度就意味着极高的温度，需要达到数百万摄氏度。

恒星有自己的“捷径”：它们体量庞大，核心处的巨大压力产生热量，把原子核挤压在一起，直到它们融合。

原子核融合后形成更重的原子核，并在这一过程中释放能量。

科学家希望在新一代发电厂，也就是聚变堆中利用的，正是这种能量。

在地球上，人们无法像恒星那样依靠巨大的压力实现聚变，要建造能够产生能量的反应堆，就必须另辟蹊径。

迄今为止，科学家发明了两种方法，使等离子体达到足以发生聚变的温度。

第一类反应堆利用磁场在环形腔室中约束和挤压等离子体，使反应在腔室内发生。

这类磁约束反应堆以法国的国际热核聚变实验堆（ITER）为代表，使用超导电磁体，并以液态氦进行冷却。

这些超导磁体被冷却到接近绝对零度，而腔室内的等离子体却极其炽热，因此这类装置内部存在着已知宇宙中最大的温差。

第二类方法称为惯性约束，利用超强激光发出的脉冲加热燃料颗粒表面并将其压缩，使燃料在极短时间内达到聚变所需的温度和密度。

事实上，世界上最强大的激光器之一就用于美国国家点火装置的聚变实验。

不过，这些实验以及世界各地的类似研究目前都还处在实验阶段，科学家仍在开发相关技术。

虽然他们已经能够实现聚变，但实验消耗的能量仍多于产生的能量。

这项技术距离真正具备商业价值还有很长的路要走，甚至可能永远无法实现，在地球上建造一座可行的聚变反应堆或许根本做不到。

但如果能够成功，它的效率将极高：一杯海水产生的能量相当于一桶石油，而且几乎不产生废物。

这是因为聚变反应堆将使用氢或氦作为燃料，而海水中富含氢。

不过，并非所有的氢都能使用，只有多出中子的同位素氘和氚才能产生所需的反应。

氘性质稳定，在海水中储量丰富。

氚则比较棘手，它具有放射性，全世界的存量可能只有约20千克。

现有的氚大多存在于核弹头中，因此价格十分昂贵，人们可能需要用另一种燃料与氘搭配来替代氚。

氦的同位素氦-3可能是理想的替代品，但它在地球上同样十分稀少。

不过，月球或许能够提供答案。

数十亿年来，太阳风可能已经在月球表面积累了大量氦-3。

这样人们就不必人工制造氦-3，可以直接开采。

如果能从月球尘埃中提取氦-3，人类将拥有足够全世界使用数千年的燃料。

这也为建设月球基地增添了又一个理由。

也许有人觉得，建造一个“小太阳”听起来仍有些危险。

但实际上，聚变反应堆比大多数其他类型的发电厂更安全，不会像核裂变电站那样发生灾难性的堆芯熔毁。

一旦聚变过程失控，等离子体就会膨胀冷却，反应随即停止。

简而言之，它不是炸弹。

当然，放射性燃料氚一旦泄漏，可能对环境构成威胁。

氚能与氧结合生成具有放射性的水，渗入自然环境后可能十分危险。

所幸反应堆中同一时间使用的氚只有几克，即使发生泄漏也会很快被稀释。

如此看来，聚变似乎能在不牺牲环境的前提下，仅凭普通的水为人类提供几乎无限的能源。

那么代价是什么？

答案是成本。

人们至今无法确定聚变发电能否在商业上可行，即使技术最终成功，建造费用也可能十分高昂。

聚变最大的缺点在于它仍是一项未经验证的技术，是一场投入数十亿美元的赌注。

这些资金或许更适合投向其他已经证明可行的清洁能源，也许人类应当及时止损。

又或许，当回报是人人可享的无限清洁能源时，这场赌注值得一试。

说了这么多，该回到标题那个问题了。

100克燃料到底能让汽车跑多远？

先看一个换算：从一升海水里提出来的氘，全部聚变后放出的能量，差不多顶得上300升汽油。

前面说一杯海水抵一桶石油，就是这么算出来的。

那100克氘氚混合燃料呢？

算下来，它完全聚变放出的能量，大概和烧掉800吨汽油差不多。

800吨是啥概念？

一辆油罐车也就装二三十吨，得排出几十辆油罐车的长队才装得下。

而这些，全被塞进了一小把燃料里。

再换成家用轿车。

按百公里油耗8升算，这些能量够一辆车不停地跑大约1000万公里。

地球赤道一圈才4万公里出头，相当于绕着赤道跑了250圈。

一个人开一辈子车，估计连零头都跑不完，车早就报废好几轮了。

而且这还是往保守了算。

要是哪天真把月球上的氦-3用起来，能量密度还能再往上蹿一截。

一小撮燃料顶几百吨汽油，“终极能源”这个外号确实不是白叫的。

说到底，它厉害就厉害在这份密度上，别的能源很难比。

燃料也不太愁。

氘直接从海里提，全球海洋里的储量够人类用几十亿年。

氚是少了点，但可以人工造，实在不够还有月球上的氦-3能顶上。

这么一看，大海和月亮上的尘土，将来都可能变成人类的“加油站”。

安全方面也不用太紧张。

约束一旦失效，等离子体自己就散开、变凉了，反应当场熄火，不会像核弹那样一路连锁炸下去。

氚确实有放射性，但反应堆里同一时间只有几克，真漏出去也很快就被冲淡了，闹不出大乱子。

真正卡脖子的，还是技术和钱。

这是一场砸下数百亿美元的豪赌，谁也不敢打包票一定能商用。

也有人觉得，这么多钱不如拿去发展风电、光伏这些现成的技术，来得更实在。

这种声音一直都有，吵了好些年也没吵出个结果。

可话说回来，真要赌赢了，换来的是人人都用得上、几乎用不完的清洁能源。

到那时候，加一次“油”开上几辈子，可能就不是段子了。

这场赛跑的终点在哪儿，没人说得准。

但钥匙一旦到手，整个世界都得换个样子。