氢弹是使用核聚变作为能量释放?人己经掌握核聚变了?这里的核聚变和可控核聚变散发能源是一样的吗? 第1页

热核武器释放的能量可以包含裂变能与聚变能。现实中能够用导弹投射的热核武器往往大部分能量产自裂变，飞机投掷的大型热核武器才能期待聚变释放的能量为主，沙皇炸弹 97% 的能量来自聚变。

热核武器的核燃料与打算用于可控核聚变发电的核燃料不完全相同，跟太阳更不一样。

人当然早就掌握核聚变了，不止热核武器，静电约束 fusor 有半个世纪的历史，可以作为中子源。现在的托卡马克、球状托卡马克、仿星器之流作为用电器也是可以工作的，它们还不是能源。

不可控核聚变发电，也就是核爆锅炉，可以在足够大的封闭空间内将热传递给熔融金属或熔融盐，这些物质再将热传给超临界水或超临界二氧化碳。

苏联的核爆锅炉示意图：

能搭配核爆锅炉的现代超超临界发电机组的发电效率可以达到 44% 到 47% 以上。

人们对核武器的价格有许多误解。1981 年一颗 200~15 万吨 TNT 当量的 W84 造价 110 万美元，1990 年一颗 5 万~15 万吨 TNT 当量的 W80-1 造价 72 万美元，考虑美元价值的变化后 1990 年 W80-1 的单价还不到 1981 年 W84 的一半。为发电生产的核武器可以进一步精简零件而降价。

目前认为太阳的质子-质子链反应的第一步是 2 个质子聚变为双质子（氦 2 原子核）后其中 1 个质子通过弱相互作用发射 1 个正电子和 1 个电子中微子、变为 1 个中子，使双质子变为氘原子核。太阳发射的中微子可以在地球上测得，并给出对反应速率的估计。

这个反应是非常困难的，因为弱相互作用太弱了。在实验室里根本就没测出两个氕合成氘存在反应截面。这是个吸热反应，至少要吸收 1.25 兆电子伏特的能量。拿加速器将两个 0.7 兆电子伏特以上的质子打在一起，形成的双质子也有超过 99.99% 的概率在小于 1 纳秒的时间内衰变成两个质子并分开。双质子衰变成氘原子核的概率低于万分之一。

按照太阳的表现，太阳核心里的质子没有 0.7 兆电子伏特这么大的能量。目前的解释是质子靠量子隧穿强行越过库伦障壁，如此一来两个质子聚变为氘原子核的反应在太阳核心里平均耗时 90 亿年~140 亿年。看起来，太阳的体量巨大，让这样的反应还是堆出了一些氘原子核。那之后的反应步骤就容易多了。

太阳中心的压力主要是气体的热压，最大压强估计约 2.477E11 标准大气压。核反应速率和热压都受温度与密度两方面影响，可以维持相对平衡，不会变得过热。太阳中心最高温度估计约 1571 万摄氏度^[1]。

估计太阳发生聚变的主要区域是中心的 24% 左右，距离太阳中心 0.3 倍太阳半径远的地方基本不存在聚变反应。

热核武器靠裂变弹爆炸产生的热和聚焦 X 射线提供的辐射压点火，对温度和压强的要求高且没有平衡机制，在短暂的时间内可以达到 1 亿摄氏度，但无法持久。这方面经常被人误解，你在这里也能看到片面强调高温的回答。

现代托卡马克反应堆和仿星器里的等离子体为安全起见密度很低，对温度的要求高而且缺乏平衡机制，聚变时可以短时间达到 3000 万~5000 万摄氏度，但无法自我维持。

国家点火装置之类进行的激光聚变实际上是小型热核爆炸。目前它们也不能对外发电，但可以用来研究核武器。

参考

1. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html