如果能實現可控核聚變，100克的核燃料，可以讓一輛汽車跑多遠？

100克，大概兩個雞蛋的重量。要是這個質量的核燃料能穩定釋放能量，它能讓一輛普通汽車跑多遠？答案可能會讓你有點不敢相信：它能輕松環游地球近一千圈，全程還不帶加油的。

100克核燃料，到底能釋放多少能量？

我們先先算筆賬。

核聚變反應的原理，是把兩個輕原子核（比如氘和氚）合成成一個更重的原子核（比如氦），同時釋放出巨大的能量。這個過程遵循的是愛因斯坦的質能方程：E = mc2，質量變成能量，能量就變成動力。

在典型的氘-氚聚變反應中，每次反應釋放的能量大約是17.6 MeV（兆電子伏）。別小看這個數字，它是化學燃燒反應能量密度的上萬倍。

我們來換算一下：100克氘氚混合燃料，理想狀態下能釋放出約9×101?焦耳的能量。什么概念？

這相當于3萬噸標準煤的能量，相當于一臺普通加油車燒掉約280萬升汽油。也就是說，100克聚變燃料≈2100噸汽油（按汽油密度0.75kg/L換算）。

如果一輛油耗是7升/100公里的家用車，280萬升汽油能讓它跑約3860萬公里。

地球一圈是4萬公里，也就是說——它可以環地球跑上將近1000圈。

這個數字聽起來不太真實？但這就是核聚變的能量密度：一小撮燃料，能量大得離譜。

為什么聚變能量這么高？它和“裂變”到底有什么區別？

你可能聽說過核電站靠“核裂變”發電，用的是鈾或钚；而“核聚變”聽起來像它的“兄弟”，但這倆事情，其實本質不同。

核裂變是“劈開”——把一個重原子核（比如鈾-235）打碎，釋放出能量。而核聚變是“合成”——把兩個輕原子核（比如氘和氚）合在一起，釋放出更大的能量。

最關鍵的不同，是它們的能量密度和副作用：

核裂變釋放的能量是很高，但每次反應都伴隨放射性廢物，比如中子活化的材料、裂變產物，處理起來麻煩還危險。

核聚變則清潔得多，主要產物是氦氣（無毒穩定），但反應會產生高能中子流和放射性氚，需嚴格防護。相比裂變，它不產生長壽命核廢料，污染風險更低。但核心挑戰是維持極端條件（上億度高溫、強約束）的同時，解決中子輻射屏蔽與氚燃料循環。

為什么難？因為兩個帶正電的原子核天然排斥，你得把它們加熱到上億度才能克服斥力、讓它們“親上”。而這個過程——要么靠太陽里的引力壓縮（目前做不到），要么靠地球上的磁約束或激光壓縮技術（我們正在努力）。

所以，聚變的能量密度雖然驚人，但我們至今還沒在地球上實現“商業級的、穩定的、持續的核聚變反應”。它就像是能源界的“圣杯”——人人都想喝到，誰都還沒捧穩。

人類距離可控核聚變，還有多遠？

這事我們追了幾十年了。

從1950年代的托卡馬克磁約束實驗，到今天的超導環形裝置（比如中國的“人造太陽”EAST，歐洲的ITER），人類一直在燒錢、燒腦、燒時間。

以EAST為例，它在2021年打破紀錄，實現了氫等離子體在1億攝氏度下101秒的穩定運行。這聽起來已經很牛了，但距離真正的“發電商用”還遠：

1.反應時間要更長，現在是幾百秒，未來要幾小時甚至全天候。

2.能量產出要大于能量輸入，也就是說，我們得“凈賺能量”，現在還沒做到。

3.材料和結構要撐得住上億度的高溫和強磁場，且可持續運行幾十年。

目前全球最大規模的聚變計劃是法國的 ITER，投資超220億歐元，預計在2035年前后開始氘氚高增益燃燒實驗（目標Q>10）。如果成功，它將是人類首個實現能量凈增益的大型聚變裝置，邁出發電應用的關鍵一步。

但要真正裝進汽車里？很抱歉，現在連能裝進集裝箱都還做不到。

用核聚變驅動汽車，這事兒靠譜嗎？

從理論上講，聚變能量密度夠高到能驅動任何東西：汽車、火箭、輪船、甚至太空電梯。

但從實際角度看，把聚變堆“塞進汽車”這個想法，目前還不太靠譜，原因有三點：

第一，體積和復雜度太大。目前任何一個聚變實驗裝置都是“房子級別”的體量。EAST主機部分直徑7米，用了上千噸超導磁體和冷卻系統。你想讓它縮小成一個“發動機”？不是加個殼、縮個圖那么簡單，而是整個能量控制邏輯都得重寫一遍。

第二，安全與屏蔽問題。聚變雖然“理論上干凈”，但在實際操作中仍有中子流、輻射、極高溫等問題。你總不能一邊開車一邊背著一個1億度的等離子團吧？就算能做到，誰來給你做年檢？

第三，能源傳輸路徑更現實。與其把聚變堆放車里，不如用聚變發電站集中供電，然后用電驅動汽車。這就像你不會在手機里裝個發電機，而是用電網統一供電——效率高，風險低，成本可控。

所以，核聚變很可能成為“清潔版的基座能源”，但不會變成“車載微型反應堆”。未來的車，或許是“聚變供電+高密度電池+電驅動系統”這樣一個組合。

那100克核燃料，到底能不能讓車跑地球一千圈？

理論上，絕對能。但現實中，我們還得再給它幾十年。

你可以把它想象成這樣：我們知道一滴水能穿石，但現在我們還在發明“怎么精準投水”的方法。等那天真的來了，能源將被徹底重構，人類社會的“動能邏輯”也會隨之改寫。

到那時候，100克燃料，可能不只是讓一輛車跑地球一千圈的問題，而是讓人類重新定義什么叫“能源自由”。