朝鲜《劳动新闻》报５月１２日报道，朝鲜科学家通过自主研发成功获得了核聚变技术，“此次成功实现核聚变，使朝鲜取得了新能源开发的突破口”。核聚变技术一定意味着制造氢弹吗？人类和平利用核聚变能量的前景如何？

　　氢弹只是核聚变的一种应用

　　核聚变，又称核融合，是指由质量较轻的原子，如氢的同位素氘和氚（质子数和氢相同但中子数不同，分别与“刀”和“川”同音），在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用。其基本原理是，根据爱因斯坦著名的质能方程Ｅ＝ｍｃ２（Ｅ表示能量，ｍ代表质量，而ｃ则表示光速）。原子核中蕴藏巨大能量，当核反应发生时，原子核质量会减小，这种质量损失转化成的能量将十分可观。

　　核反应共有两种，如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸；如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如太阳持续发光发热的能量来源。核聚变的能量释放远超核裂变，这也是氢弹威力能达到原子弹威力成千上万倍的原因。

　　氢弹的原料是重氢（质量达普通氢的两倍）和超重氢（质量达普通氢的３倍）。在超过１亿摄氏度的高温和高压（目前主要为原子弹引爆）状态下，就发生核聚变，同时产生巨大的能量。有人担心，朝鲜成功掌握核聚变技术后，离制造氢弹只有咫尺之遥。然而事实并非如此。

　　美国《外交政策》杂志今年１～２月刊发的一篇文章，援引美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室前主任杨格的话说，很多自称“核弹专家”的人宣称制造核弹（原子弹装的核燃料主要为铀２３５或钚２３９，分别称为铀弹和钚弹）的话并不可信。杨格说，铀弹“超级难制造”，钚则是“有史以来发现的最复杂的金属之一，基本性质十分敏感”，需要用特别技术进行处理。再加上核武器对原材料组成及反应条件要求极为苛刻，有些数据是经验性的，要用多次昂贵的实验进行反复验证。首尔大学原子核工学系教授洪相熹说：“朝鲜只不过是制造了‘热核聚变反应装置’，并进行了一次试验。”氢弹的威力达原子弹的数十乃至数百倍，考虑到这一点，朝鲜国内并没有合适的试验场所。

　　朝鲜虽然在２００６年宣布首次核试验成功，但其基于核裂变的核弹制造技术尚不成熟，而核聚变前期反应需要用原子弹创造出高温高压条件，氢弹制造中又会碰到更多更复杂的难题，到目前为止朝鲜热核反应堆还未见踪影，这也是朝鲜媒体在报道中没有提及氢弹的原因。

　　可控核聚变能制造“小太阳”

　　无论是在中国还是西方的神话故事里，都有盗取天火、造福人类的传说。太阳，这个高悬九天之上源源不断喷薄光热的星球，是能为人类带来光明和美好生活的象征。而现代物理学研究表明，地球上一切的能量，都来自太阳表面氢核的聚变。氢弹爆炸产生的巨大能量给人留下了深刻的印象，１公斤聚变燃料所产生的能量相当于１０００万升石油的能量。那么，有没有办法将这种猛烈爆发的能量控制住呢？答应就是可控核聚变，人们形象地将其称为在地球上制造“小太阳”。如果建成一座核聚变发电站，每年只需从海水中提取３０４公斤的氘，就可以产生１０００兆瓦的电量。照此计算，地球上仅在海水中就含有的４５万亿吨氘，足够人类使用上百亿年，比太阳的寿命还要长。

　　与人工光合作用的间接利用光能相比，可控核聚变显得更为直接，但两者有一个共同点——难！人工光合作用试图模拟自然状态下的光合作用过程，利用太阳光将二氧化碳转化为氧气和富含能量的有机物。可控核聚变则试图在地面上模拟太阳中的核反应过程，不论是光合作用还是太阳中的热核反应，都是经历了数十亿年的“修炼”才形成的，反应机制极其精密复杂，人类想在数十年里完成这一过程，确非易事。

　　可控核聚变的难度首先体现在反应条件的苛刻上。举个例子，当两个带正电的球相互接近时，它们会互相排斥，只有使用更大的力才能使两者互相接近。可控核聚变也是这样，由于发生反应的氚、氘原子核都带正电，当两个原子核越接近时，其静电斥力越大。为了使两个核发生聚变反应，必须使两个原子核有足够能量，以克服它们之间的静电斥力。而只有当两个原子核相互接近达１．７费米以内（一费米为万亿分之一毫米）时，核力（原子核之间的吸引力）才能起作用。这时核力大于静电斥力，使两个原子聚合到一起，并放出巨大的能量。

　　由于核反应的尺度极小，目前还没有在费米尺度下对单个原子核进行操作的技术，只有通过外界条件包括热、声、电磁，让大量不同种类的原子核实现聚变。目前主要的可控制核聚变方式有：超声波核聚变、激光约束（惯性约束）核聚变、磁约束核聚变。这类方法的关键是在短时间内积聚大量能量，研究人员的目标也是制造世界上功率最大的能量装置。例如，美国能源部下属的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室核聚变试验装置——“国家点火装置”（ＮＩＦ）由１９２个激光束组成，能在短时间内产生亿度高温。韩国《朝鲜日报》说，目前世界上还没有一个国家利用核聚变技术建成发电站。欧盟、韩国、美国、中国、日本、俄罗斯等国共同投资５１亿欧元（约合４３０亿元人民币），目前正在法国修建国际热核聚变实验堆（ＩＴＥＲ），据说要想实现商业化还要４０年。考虑到朝鲜的经济和技术力量等因素，利用核聚变技术发电“根本不可能”。

　　核聚变提供丰富的清洁能源

　　也许一些人觉得奇怪，在核能发电早已商业化的今天，为何要花如此大的精力去寻找另外一种核能利用呢？这里需要对核裂变与聚变作一个比较。如今的核能发电利用的是核裂变形式的核反应，会产生大量放射性很强的核废料如铀、钚，这些核废料的处理是一大难题，往往需要埋入海底、地底才能保证安全，而且地球上储存的主要核燃料铀也比较有限，这种能量产生方式并不理想。

　　美国《今日物理》杂志去年７月号曾刊文称，美国有１００个核反应堆，提供的电能占美国全部电量的２０％。如果要提高所占的比例，处理核废料的压力就会随之增加。２００９年５月，由于预算需要，奥巴马政府计划放弃争论日久的丝兰山核废料填埋项目，同时宣布将组成专门小组讨论民用核废料处理方式，由此可见核废料处理带来的压力之大。

　　而作为一种在宇宙中广泛存在的能量转化方式，核聚变拥有很多优势。首先是清洁。核聚变对环境几乎没有放射性危害，聚变反应的产生物氦是没有放射性的惰性气体，即反应本身不产生任何放射性废料。实验堆所使用材料等技术废料，由于所选用材料的低活性，其放射性也会在很短的时间内消失。其次是来源丰富。核聚变所需要的氘和氚在水中普遍存在，１升水中含有３３毫克氘；氚虽然在自然界中几乎不存在，但它却可以在聚变过程中通过锂的转化产生，而地球上锂的储量非常丰富。