從人類文明的發展曆程可以看到，随着科技水平的不斷提升，人類的能量消耗量也在持續增高，可以預見的是，在不太遙遠的未來，人類現在所廣泛使用的化石燃料就将不足以支撐日益增長的能量需求，而人類文明想要繼續發展，就需要開發出比化石燃料更好的能量來源。

人類對化石燃料的使用，其實就是利用化學反應來釋放出化石燃料中的化學能，從微觀角度來講，化學能隻不過是原子的外層電子所蘊含的能量，而比化學能更加強大的能量，其實是蘊含在原子核之中，我們通常把這種能量稱為核能。

我們人類已經初步掌握了可控核裂變技術，鈾-235則是一種常見的核燃料，在理想情況下，如果1千克鈾-235全部完成核裂變，将會釋放出大約8.2 x 10^13焦耳的能量，這大概相當于2798噸标準煤完全燃燒所釋放出的總能量，核能的強大由此可見一斑。

然而核裂變并不是人類未來的理想能源，除了高放射性核廢料難以處理之外，地球上的核裂變原料儲量本身也不多。那人類未來的理想能源是什麼呢？答案就是可控核聚變。

實際上，核聚變釋放出的能量比核裂變更加強大，在理想情況下，氘氚核聚變的質能轉換率比以鈾-235為原料的核裂變提高了大約518.5%，除此之外，核聚變與核裂變相比，還具有原料充足、安全可靠、無環境污染等等優勢。

核聚變的原料在宇宙中廣泛存在，可以說隻要掌握了可控核聚變，人類就相當于擁有了幾乎無限的強大能源，正因為如此，世界上的很多科學家都在緻力于研究如何實現可控核聚變。2022年4月初，一家名為“First Light Fusion”的公司給我們帶來了可控核聚變的新進展。

“First Light Fusion”是由牛津大學分離出來的一家公司，主要緻力于可控核聚變的研究，此次新進展可以簡單地總結為：用19倍音速的“大炮”轟出核聚變！據悉這種方法比傳統方法（磁約束和激光約束）更簡單，還便宜很多。

上圖這個大約22米長的“大炮”重約25噸，被稱為“Big Friendly Gun”，它其實是一種大型二級超高速槍，其作用就是向轟擊目标發射速度高達6.5公裡/秒的“彈丸”，大約就是19倍音速，而彈丸的轟擊目标可稱為“靶彈”，它的核心部分則是一個幾毫米大小的燃料艙。

當高速飛行的“彈丸”擊中“靶彈”之後，“靶彈”的燃料艙将會在極短的時間内被壓縮到小于100微米的大小，并在一瞬間産生高達10TPa的壓強以及上億攝氏度的溫度，進而促使艙内的核聚變燃料發生核聚變。

那麼如何利用核聚變産生的能量呢？研究人員表示，可以通過液态锂來吸收核聚變産生的能量，在吸收了能量之後，液态锂的溫度就會升高，通過熱交換裝置，就可以利用高溫的液态锂來“燒開水”了。

需要說明的是，之所以選擇锂，是因為锂可以吸收核聚變産生的高能中子，并與之反應生成氚，進而實現氚的自持（氚是可控核聚變中所需的重要原料，但在地球上豐度極低）。

是的，這種核聚變裝置的原理就是這麼簡單，研究人員将其稱為“彈丸核聚變”（Projectile fusion），下面我們再來看看“First Light Fusion”設想的核聚變反應堆概念模型。

首先，“靶彈”會被送到裝置的上方，在“靶彈”被釋放之後，它會在重力的作用下向反應室墜落。

緊接着，就是“Big Friendly Gun”從裝置的頂部向下發射“彈丸”，通過精确控制，速度極高的“彈丸”就可以在“靶彈”剛好掉到反應室中心的時候轟擊“靶彈”，于是“彈丸核聚變”就被點燃了，在此之後，核聚變釋放的能量則由反應室中流動的液态锂吸收，并最終通過“燒開水”的方式得到利用。

根據相關人員的介紹，該反應堆平均每30秒就可以完成一次上述過程，相對于可控核聚變的傳統方法，“彈丸核聚變”更簡單，還便宜很多，其成本大概隻有傳統方法的千分之一。

就目前的情況來看，“First Light Fusion”正在快速推進他們的“增益實驗”（即輸出反應堆的能量大于輸入反應堆的能量），并計劃在2030年左右開發一個試點反應堆。

屆時的人類真的可以實現可控核聚變嗎？讓我們拭目以待吧。

好了，今天我們就先講到這裡，歡迎大家關注我們，我們下次再見。

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