相信大家都聽說過可控核聚變是一種非常強大的能源,，但這種能源具體有多強大，估計大家就沒有清晰的概念了,。為了更直觀地了解可控核聚變有多強大,，我們不妨來探討一個具體的例子：可控核聚變一旦實現(xiàn)，100克的核燃料,，可以讓一輛汽車跑多遠,？

簡單來講，核聚變就是指較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核這樣一個過程,，而可控核聚變,，則是指對核聚變過程進行有效地控制，使其在受控狀態(tài)下安全,、持續(xù)且平穩(wěn)地輸出能量,。

在已知的宇宙中，氫是最輕的,，也是最多的元素,，其豐度達到了73.9%，遠遠地超過了其他的元素,，所以這種元素當然也成為了人類研究可控核聚變的最佳原料,。

氫有氕、氘和氚這三種同位素,，它們的區(qū)別在于,，氕原子核是一個質(zhì)子，氘原子核由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成,，氚原子核則由一個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成,，由于氕的聚變難度相對較高，而在氘-氘,、氘-氚和氚-氚這三種聚變方式之中,，氘-氚核聚變釋放的能量最多,，也相對最容易實現(xiàn)，因此目前可控核聚變的研究主要是基于氘-氚核聚變的,。

所以我們可以假設(shè),，這100克的核燃料是由氘和氚構(gòu)成，并且它們可以全部參與核聚變反應(yīng)之中,。

核聚變釋放出的能量,，來自聚變過程中發(fā)生的質(zhì)量虧損，根據(jù)根據(jù)科學(xué)家的測算,，氘-氚核聚變的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率約為0.7%,，也就是說，在這100克核燃料發(fā)生的核聚變反應(yīng)過程中,，會有大約0.7克的質(zhì)量以能量的形式被釋放出來,，根據(jù)質(zhì)能公式“E = mc^2”可計算出，這個能量大約為63萬億（6.3 x 10^13）焦耳,。

好的,，我們再來看看汽車，根據(jù)型號的不同,，我們駕乘的汽車的百公里油耗也存在一定的差異,，通常在4至11升之間，這里我們可以取其中位數(shù),，也就是每100公里消耗8升汽油,。

已知汽油的熱值約為4600萬（4.6 x 10^7）焦耳/千克，汽油的密度一般在0.70至0.78千克/升之間,，這里我們可以取值0.74千克/升,，簡單計算一下可得，汽車跑100公里需要消耗大約2.7億（2.7 x 10^8）焦耳的能量,，平均下來,，就是270萬焦耳/公里。

前面我們已經(jīng)計算出,，100克由氘氚構(gòu)成的核燃料完全聚變后,，可以釋放出63萬億焦耳的能量，我們將這個數(shù)值除以270萬焦耳/公里,，就可以得出,，這樣的能量，可以讓一輛汽車跑大約2300萬公里,。

這是什么概念呢？這樣說吧,，即使我們駕駛一輛汽車以100公里/小時的速度一直跑,，我們也需要大約26年的時間才能跑完2300萬公里,，又或者說，這樣的距離,，大概相當于我們圍繞著地球赤道跑575圈,。

這還沒完，因為我們現(xiàn)在駕乘的汽車還不能實現(xiàn)將汽油所釋放的能量進行高效的利用,，實際上,，由于汽車發(fā)動機內(nèi)部的熱量散失、摩擦導(dǎo)致的機械能損失,、變速器的效率損耗,、傳動系統(tǒng)中的能量耗散，以及各種輔助設(shè)備的能耗等等因素的存在,，我們駕乘的汽車通常只能將大約15%至25%的燃油能量轉(zhuǎn)化為推動車輛前進的有效動力,。

可以看到，這樣的能量利用率其實是很低的,。我們有理由相信,，隨著科技的進步，人類對能量的利用效率也會不斷地提升,，在這種情況下,，在人類未來實現(xiàn)了可控核聚變之時，能量利用率提升一倍應(yīng)該不是什么問題,，而如果真是這樣的話,，那這100克的核燃料，就可以讓一輛汽車跑大約4600萬公里的距離,。

通過以上所述,，相信大家都對可控核聚變的強大有了一個清晰的認知。我們有理由相信,，可控核聚變一旦實現(xiàn),，人類文明就將會出現(xiàn)飛躍式的發(fā)展，正是因為如此,，科學(xué)家也一直在致力于可控核聚變的研究,，期待在不遠的未來，人類能夠真正地實現(xiàn)這一技術(shù),，從此開啟一個全新的能源時代,。