五金156484101
核聚變是兩個或更多個較輕的原子核融合成一個更重原子核的過程，是在特別的高壓高溫下才能進行的一種原子級別的物理變化。
在核聚變過程中，會有大量的中子和電子在原子核的碰撞中逃離束縛，從而釋放出巨大的能量，是能量控制和使用的更高層次。
核聚變有不可控核聚變和可控核聚變，現在人類已經能夠製造和掌握不可控核聚變的應用，比如氫彈。氫彈就是核聚變的瞬間釋放，釋放完了就完了，不具有可持續性緩慢釋放以使人類得到更充分利用的能量。
可控核聚變就是讓這種聚變在約束機制下，緩慢持續的釋放能量，這樣才能用於發電和驅動，造福人類。所以，要使核聚變這個能源真正發揮巨大作用，就要把它約束起來，讓它按照人類的要求持續緩慢的釋放。
核聚變的條件要求很高，需要巨大壓力或者很高溫度。在地球上無法取得像太陽中心那麼巨大的壓力，只能製造高溫。這個高溫就是要達到1億度以上。
這麼高的溫度用什麼容器來盛裝呢？也就是說怎麼來約束呢？經過研究，有幾種核聚變的約束方式，概括起來就是：重力場約束、慣性約束、磁約束。
人類現在正在研究可控核聚變的利用，並且已經取得了長足的進展，但距離真正商業化運行還有很大距離。
現在科學界進行可控核聚變的實驗裝置，採取的主要是磁約束，採用的設施一般使用託卡馬克、仿星器、磁鏡、反向場、球環形等等裝置。目前能夠達到的核聚變可控放電時間最高紀錄才100多秒鐘。
太陽是銀河系裡的一顆普通恆星，和所有恆星一樣，其核心區每時每刻都在發生著劇烈的核聚變。這種核聚變實際上是受控核聚變。
正是這個核聚變釋放的巨大能量，才維持著太陽不斷的散發出巨大的光和熱，灑向太陽系的廣袤太空中，我們地球也得到了這些光和熱的22億分之一。
可是太陽怎麼沒有像氫彈一樣的發生爆炸，一下子就毀滅了呢？這是因為太陽的核聚變是在引力約束下進行的，實質上它是可控核聚變。這個核聚變的可控性設置為100億年，現在已經進行了約50億年，還有50億年其中心核聚變所需的燃料就會燃燒殆盡，不足以維持核聚變繼續進行，太陽就面臨著壽終正寢。
太陽中心壓力有3000億個大氣壓，溫度達到1500萬攝氏度。所以引發太陽中心核聚變得不是溫度，而是壓力。這個壓力就是太陽核聚變的約束力，太陽的這種核聚變實際上是重力場約束下進行的核聚變，也是引力約束核聚變。
太陽的引力形成的巨大壓力（重力場）與核聚變形成的膨脹力張力形成了一個平衡狀態，使太陽的核聚變能量得以長時期緩慢的釋放。
在太陽3000億個大氣壓的高壓下，太陽核心的氫原子電子被驅離了，成了自由電子，氫原子核發生了碰撞核融合，形成了4個氫核融合為1個氦核的核聚變反應，每秒鐘有6億噸的氫轉化為5.96億噸的氦，其逃逸的電子中子釋放出了400萬噸物質的巨大能量，每秒鐘以光和熱的形式釋放出3.8×10^26 J，相當於28600億億兆瓦的能量。
地球每秒鐘可以接收到太陽能量為1.740×10^17J，約相當於4000萬噸TNT炸藥的威力，也就是每秒鐘爆炸約3000多顆廣島原子彈的能量，或1000萬座三峽大壩的發電量。
太陽的直徑有139.2萬公里，這個巨大的球在巨大的自身引力作用下，有著向中心不斷坍縮的巨大引力壓力或重力，核聚變產生了巨大的膨脹張力，抵消了太陽向心的引力重力壓力，維持了一種平衡狀態。這種狀態就是恆星的主序星階段，像太陽這樣質量的黃矮星主序星壽命有100億年。
在太陽100億年壽命中，太陽中心核聚變都是在這種重力場約束狀態下進行的，這種平衡會在重力和膨脹力的交替互抵中取得。
當引力加大時，核心的密度和溫度增高，加快核子碰撞速率，從而增加整體核聚變反應速率，導致膨脹力加大，抵禦住了太陽重力壓力；當中心膨脹過快，密度溫度下降，核子碰撞概率和速率減小，核反應速率降低，重力又呈現出擠壓核心狀態，促使它的反應加劇加快。如此循環往復，取得平衡。這個平衡的結果就是每秒鐘大致消耗3.7×10^38個氫原子核，這種最優速率將還要維持50億年。
當中心的氫燃燒殆盡後，再也沒有核聚變的膨脹力抵消太陽巨大的重力壓力，平衡被打破，坍縮的趨勢形成，太陽最終在巨大的重力作用下壓縮為一個緻密的只有地球大小的白矮星。而其外圍剩餘大量的氫氦等元素，由於中心引力不足膨脹為一個紅巨星，漸漸消散到太空，成為新的次生星雲。
這就是太陽核聚變的原理以及太陽最終的歸宿。當然地球隨著太陽的毀滅，也會終結，這個終結方式有多種，不在本文討論之列。人類的命運在這個時候之前早就決定了，要麼在距今10億年內滅亡了，要麼早就離開太陽系了。
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時空通訊
答：這是因為太陽可不像我們人類所造的原子彈，原子彈可以瞬間崩完是因為原子彈的質量小。而太陽那麼大，上面有豐富的核聚變燃料，足夠太陽燃燒很長一段時間。
我們太陽之所以可以燃燒100億年之久，還有一個原因就是我們的太陽是一顆質量比較小的恆星，質量越小，相對的引力就會越小。由於太陽的引力，不足以把太陽中心的粒子完全相互擠在一起，大量的發生核聚變。所以太陽才不會一下子崩完，而是僅僅釋放熱量，地球才有了足夠長的時間孕育生命。
大質量的恆星燃燒速度會比質量小的恆星燃燒更快一點。原因在於，質量大的恆星有足夠大的引力，使自身中心發生的核聚變加速。因此大質量的燃燒很快，所釋放的能量相比太陽來說也是巨大的。
太陽發生的核聚變是在其太陽中心完成的，因此當太陽中心核聚變的同時，需要釋放巨大的能量，這些釋放的能量會產生像外的一種漲力，而恰恰相反的是太陽的引力則會產生向內部的一種吸力，所以太陽核聚變的時候，只能保持膨脹，而不能像炸彈一樣崩出來。
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時間史
核聚變，條件是非常苛刻的，必須要在極端環境下才能進行。像地球進行氫彈爆破（核聚變），首先需要使用小型核裂變原子彈創造引爆條件，先將溫度瞬間升溫到一億度的高溫，這時候，有了聚變條件，才會發生核聚變。
太陽的燃燒屬於核聚變，但是這種核聚變的反應區域是在太陽的中心內部進行，太陽集中了太陽系百分之九十九點八的質量。在巨大的質量下，中心的壓力和溫度都是相當恐怖的。小到我們地球，在壓力下內部溫度都有6000多度。太陽中心內部壓力為地球標準氣壓的3300億倍，而內部溫度高達1500萬到2000多萬度之間。你或許會疑惑，既然1500萬到2000萬之間的溫度就能核聚變，為何引爆氫彈要上億度高溫？一句話，人工核聚變，無法制造這麼高的壓力，只能提高溫度彌補不足。
所以，核聚變苛刻的條件只能在太陽內部進行，不是說整個太陽都在核聚變。至於說的為何不一下聚變完，事實上就是因為它永遠沒有這種條件，一瞬間聚變，你得保證整個太陽連同表面都具有核聚變條件。但這是不可能的。你想想，真是這種，讓表面也具有如此高溫度和高壓力，條件要從何而來？
據悉，太陽每秒因核聚變大約要消耗400萬噸的物質，但是這點物質對於太陽而言，基本可以忽略，太陽現目前燃燒了大約45億年，以這種消耗速度，還可以穩定燃燒50億年。那麼問題又來了，不說一下燃燒完麼，怎麼這麼耐得住耗。
這就扯到太陽自身重力和能量釋放平衡，巨大的質量在萬有引力下向中心擠壓，勢必造成核聚變，核聚變會釋放巨大的能量來抵抗物質的壓力，就像小時候玩鞭炮，你把鞭炮用什麼罩住，鞭炮爆炸釋放的能量會把罩著的東西炸飛，這也屬於重力抵消。
雖然一個是化學反應，一個是核反應，但是能量釋放抵消重力是一個道理。對於太陽質量，它只需要400萬噸每秒物質釋放的能量就能夠處於壓力與能量釋放平衡點。能量釋放大小取決壓力，而壓力大小也速決於能量釋放的多少。
二者關係是正比例關係，壓力大，自然核聚變就猛烈，反之，壓力小，核聚變就隨之減弱，因為二者之間存在必然關係，比如太陽，質量產生壓力溫度就那麼大點，你怎麼讓它劇烈的核聚變，這說不過去。像宇宙中大質量恆星，質量越大，代表中心壓力溫度越極端，自然核聚變就非常的猛烈，有的大質量恆星，壽命只有幾百萬年。像紅矮星這些次恆星，質量很小，內部壓力溫度也小，核聚變就很微弱，有些可以達到上億年的壽命。
豆丁科學
太陽作為一顆黃矮星，壽命在100億年左右，太陽本質上就是一個核聚變火球，依靠自身的巨大質量產生的高溫高壓來觸發內部的核聚變反應。
太陽的質量也就導致了太陽本身核聚變的劇烈程度，質量越大的恆星內部核聚變反應往往越劇烈，只有幾千萬年甚至幾百萬年想壽命，而質量最小的紅矮星因為內部核聚變反應緩慢，壽命可達上千億年。
我們人類手裡的氫彈其實也不是瞬間爆炸的，氫彈爆炸之前也是要“走程序”的，只不過人類的感官太遲鈍，所以對人類來說氫彈爆炸就是一瞬間的事，而太陽內部核聚變的巨大能量和太陽的引力方向相反，如此一來太陽的核反應就變成了一個穩定狀態，這種穩定狀態可以持續100億年左右，100億年後太陽就會因為內部核聚變燃料的耗盡而打破平衡，太陽就會膨脹成一顆紅巨星，等紅巨星內部的核聚變反應結束後太陽就會爆炸，爆炸之後的核心會變成一個白矮星。
太陽其實可以被稱作一個不太完善的可控核聚變反應堆，我們人類目前最需要的就是可控核聚變技術，就是用持續的超高溫和超高壓將氫彈的不可控變為可控，如此一來人類就相當於製造了一個人“小太陽”
可控核聚變的巨大能量將會讓人類從此免受能源短缺之苦，從此地球上最不需要節約的就是能源了。
宇宙探索未解之迷
現在我們都知道，太陽能量的釋放和氫彈的爆炸的原理是相同的，都是氫元素的核聚變反應。然而，人類製造的氫彈的核聚變反應是瞬間就爆炸反應完了。太陽則不是，已經持續進行了45.7億年的時間了。為什麼太陽當中的核聚變會連續不斷的進行下去呢？我覺得主要是因為太陽的質量太大了。
人類歷史上最大的一次氫彈核爆炸是前蘇聯的“大伊萬”重26噸，爆炸產生的蘑菇雲高達70公里。人類發明的氫彈和太陽比起來，那才多大點的聚變反應，太微不足道了。太陽的質量1.989×10³º千克，是地球的33萬倍。太陽的主要成分就是氫彈的主要原料——氫元素。
太陽上的氫元素並不是全部同時參與核聚變反應的。太陽的核聚變反應發生在太陽的內部的和反應區。這個位置位於太陽的中心到0.25個太陽半徑範圍內。這裡的溫度高達1500萬℃，壓力相當於3000億個大氣壓。這裡的氫元素在高溫高壓的作用下，發生核聚變反應，釋放出巨大的能量。太陽內部每秒鐘有6億噸的氫核聚變為5.96億噸氦，釋放出了相當於400萬噸的氫的能量。但是太陽每秒鐘損失的質量和太陽總質量比起來，不值得一提。
這就好比一個億萬富翁，他每天只拿出萬兒八千的錢來花銷，這只是他總財產的九牛一毛，怎麼會能讓他在短時間內破產呢？太陽目前就處於這種穩定的消耗時期。每天只損失極小一部分的質量，對於龐大的質量來說微不足道的，不可能像氫彈那樣瞬間崩塌。
科學家預計，太陽的這種狀態至少還會持續50億年的時間。但是預計在65億年後，太陽耗盡了核聚變的燃料氫，就會像題主說的那樣瞬間崩完了。
我就是兔斯基
可能好多人都有這個疑問，例如為什麼氫彈就可以一瞬間爆炸完（核聚變結束），而太陽卻可以發光發熱（核聚變）100億年。主要就是以下幾個原因：
核聚變並沒有我們想象中像點燃一根爆竹一樣那麼輕鬆；太陽的核燃料確實非常充足，但是又沒有過度充足，可能有人不理解過度充足等下說；核聚變的時候有一種負反饋調節機制。
核聚變的發生條件極其苛刻，要想讓帶正電的原子核融合到一起，需要極高的溫度熱運動提高碰撞幾率。極大的壓力是兩個原子核可以到融合的距離。恰好太陽巨大的引力塌陷作用，給核聚變提供了條件。但是過大的質量就會加劇核聚變的速度，所以質量越大的恆星壽命越短。
即使是這樣核聚變也僅是發生在太陽內核處，出了這個範圍條件就達不到核計劃的要求了。內核處受塌陷壓力反應速度變快，導致熱壓升高，內核處就會膨脹。膨脹的結果會導致內核處核聚變速度下降，下降後熱壓自然變小，內核處就會收縮。所以太陽內核處核聚變就是一個你來我往的過程，就像一呼一吸的喘氣平穩進行。
所以太陽內核聚變並不會一瞬間完成。
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科學黑洞
首先要明白，太陽為何能堅持50億年時間持續發光發熱，而且還會繼續燃燒50億年？
平衡！
因為兩種力量的平衡，向內與向外的力量的平衡讓太陽能夠成為“太陽”！
向內的力量是什麼？大家都知道，萬有引力！太陽巨大的質量產生了恐怖的引力，這種引力讓太陽所有物質都向內聚集，由此產生了巨大的壓力和超高的溫度，而且越是向內，溫度就相對越高！
與此同時，正是因為內部的壓力溫度很高，讓內核的氫開始聚變（各種溫度高達1500萬攝氏度），而正是因為聚變的能量產生了向外的巨大推力，這種向外的推力和向內的萬有引力取得了一種平衡，所以太陽才不會瞬間崩塌，也不會一直向內塌陷！
而太陽核聚變並不是在每個地方都發生，事實上只有太陽核心在發生著聚變，因為那裡的條件達到了核聚變的條件，而其他地方不具備核聚變的條件！
而我們每天接受到的太陽光，也是從太陽核心產生的，事實上是數十萬年前產生的太陽光，因為核心聚變產生的能量要衝破重重阻礙才能成功到達太陽表面，然後8分鐘後來到地球！
宇宙探索
要知道這個原因，首先要理解什麼是核聚變？
核聚變指由質量小的原子，在極高的溫度和壓力下，核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，其中，中子雖然質量比較大，但是由於中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。這就是核聚變。
那麼對於太陽本身來說，它自身的質量極大，造成了自身內部核心溫度高達1500萬度，壓力相當於3000億個大氣壓，因此太陽隨時都在進行著四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應，這就是核聚變。但是為什麼太陽沒有瞬間崩發完呢？這主要是因為氫原子的撞擊是具有隨機性的，只有撞擊力超過界限值，最終聚合成氦，才能夠完成反應並釋放出能量。同時，由於太陽質量極大，雖然每秒鐘有質量為6億噸的氫經過熱核聚變反應為5.96億噸的氦，並釋放出相當於400萬噸氫的能量，但這損失的質量與太陽的總質量相比，卻是不值一提的。
因此，這種反應才能夠長期進行下去。
冬陽新知
首先我們得理解核聚變的反應機制。
核聚變簡單來說是原子量較小的原子核，通過原子核之間的碰撞而互相聚合在一起成為原子量較大原子核的反應。這個過程中，不像裂變只需引入中子就可以讓原子核發生分裂，聚變時原子核要克服核之間強大的電荷斥力，才能碰撞到一起，否則就會和斥力極強的同極性磁鐵一般，根無法靠近。
瞭解原子核構造的同學應該知道，氫有幾種同位素，具有越多中子的氫同位素越容易發生核聚變，那是因為帶有中子的氫同位素原子核體積比只有一個質子的原子核大得多，這樣核之間的斥力就能以平方倍的方式減小，從而讓原子核更容易發生碰撞。
為了克服原子核之間的斥力，核聚變必須在極高的溫度和壓力之下，使得氫原子的電子脫離原子核的束縛，讓氫成為離子態，進而使原子核增加碰撞的幾率，生成新的原子核，這個過程中因為新核與舊核相比，質量發生了損失而放出巨大的能量，其計算公式就是愛因斯坦的質能方程：E=MC^2
（人工）核聚變機制
當然，上述氫同位素核聚變的過程是僅對於人造核聚變反應來說的，那是因為人類要製造高溫高壓環境特別困難。
而對於太陽這樣的恆星來說，高溫高壓是與生俱來的品質。恆星一般是由數量極多的氫原子（星雲）通過之間的萬用引力慢慢聚集起來的星體。恆星在氫原子聚集過程中，原子間的摩擦越來越劇烈，其溫度越來越高，而因為它們的聚集體積進一步縮小，互相之間的萬有引力也越來越大，其內部的溫度與壓力也越來越大。這種高溫高壓足以支持質子（即沒有中子的氫原子）的碰撞核聚變。
上帝之眼星雲
當恆星內部核聚變產生的熱量剛好抵抗恆星自身萬有引力對內部物質的聚集作用時，恆星就達到了一種動態平衡，它就能穩定的向外釋放光熱。
但是，如果恆星的質量非常巨大時，其抵抗萬用引力的熱量也要更多，其內部發生的核聚變的速度就要更快，否則，恆星就要坍縮成體積更小的中子星或黑洞，或者發生劇烈的爆炸成為超新星才行。因此，恆星的質量越大，其壽命反而越短。
太陽和恆星一樣，通過內部核聚變來抵抗萬用引力對自身的作用而發光發熱，而其每秒6億噸氫核聚變與其質量比較起來就如九十牛之一毛。
超新星爆發
我家有個熊孩子
核聚變反應堆主體是用一種球形磁場來約束的，而不是直接將反應核心與普通物質直接接觸。現在，科學家普遍研究的是一種叫做“託卡馬克”的裝置，它在物理學上又稱做“磁線圈圓環室”，是一個由封閉磁場組成的“容器”，依靠超導電流產生的強大磁場產生高溫。 對於這樣的高溫來說，裝置的耐熱性幾乎無關緊要，最要緊的是磁約束的可靠性。 應當指出，磁場也是物質。
