用戶57638970507
答：這個不得不說偉大的卡諾循環，卡諾循環指出通過兩個熱源，可以把熱量轉化為“功”，並限定了流動熱量和做功之間的極限效率。
核聚變可以不斷釋放能量，本質上就是核聚變提供了一個高溫熱源，這個高溫熱源和環境（低溫熱源）組成兩個有溫差的熱源系統，於是就可以利用這兩個熱源做功，並對外輸出電能。
卡諾循環指出，熱機做功和熱量流動之間，存在一個極限效率，這個極限效率和高低溫熱源的溫度有關，與介質的屬性無關；從本質上說，卡諾循環是熱力學第二定律的結果。
熱力學第一定律指出能量是守恆的，但同時熱力學第二定律也指出，不同形式的能量是有區別的，我們可以把電能100%地轉化為熱能，但是卻無法把熱能100%地轉化為電能而不引起其他變化。
目前，核電站（核裂變）使用的熱功轉化系統，和火力發電廠的原理是一樣的，只是提供熱能的方式不一樣而已；說白了都是燒開水，然後高溫蒸汽推動汽輪機轉動，汽輪機帶動發電機發電。
只要高溫熱源能持續輸出熱量，整個系統就能不斷地輸出電力；所以，核聚變本身雖然不輸出電力，但是我們通過特殊裝置，可以把核聚變釋放出來的能量，轉化為其他形式的能量，比如電能。
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艾伯史密斯
除了閃電，這個世界上沒有直接的電能，都是其他能源方式轉換的，而光和熱是最簡單直接的能源。
可控核聚變又叫“人造小太陽”，實現條件需要的是高溫，所取得的也是持續的熱量，正是這個高溫轉換成動力，實現取之不盡用之不竭的能源。
所以，高溫是核聚變發生的前提條件，獲得持續不斷的高溫則是核聚變的目的。
使原子核發生融合，從而釋放出巨大的能量，就是核聚變。讓兩個原子核靠近融合至少要幾十萬到幾百萬度（攝氏度，後同）的溫度。
但這種幾十萬幾百萬的溫度只能達到部分核聚變的條件，滿足不了持續核聚變的條件，要達到1億度，才能發生核聚變的自持性反應，持續不斷靠自己的溫度來維持核聚變的持續進行。這種核聚變叫熱核聚變。
還有一種核聚變叫冷核聚變，這種聚變方式不一定要高溫，但需要壓力，要在巨大的壓力下，核子才會產生融合反應。
恆星核聚變就是在核心區超高壓情況下實現的，比如太陽中心溫度1500萬度，而壓力卻達到3000億個大氣壓。所以是壓力和溫度同時作用發生的聚變反應，就不是單純的熱核聚變了，但又不完全是屬於冷核聚變，是一種較為複雜的機制。
在地球上人類無法制造出太陽核心這麼巨大的壓力，只有提高溫度來實現。
現在人類可以通過激光等方式，能夠達到1億度以上的溫度，這樣就得到激發核聚變的能量了。人類已經能夠製造出這麼高甚至更高的溫度，但用什麼容器來盛裝這麼高溫的聚變過程，才是需要解決的重要問題。
任何具體的物質都無法承受這麼高的溫度，這是一個常識。所以熱核聚變的容器就必須有一個非常規的容器裝置。
現在人類在實驗中的可控核聚變主要採用慣性約束和磁約束等兩種方式，更多的採用磁約束，其中最通用和著名的裝置是託卡馬克裝置（見上圖），就是把核聚變的等離子體束縛在磁場裡，不接觸任何容器實質。
還需要解決的重要問題是輸入的能量要小於產出的能量，而且要遠遠大於輸入的能量，這個核聚變才能夠造福人類。現在這個問題已經在實驗中得到解決，熱核聚變在裝置中已經能夠維持100多秒時間了，這是一個重大的突破。
以後只要改進一些方法，使核聚變能夠最終持續不斷的長時間維持反應，就可以推向商業運用了。科學家們預計，這個時間還需要25年左右。
正是核聚變產生源源不斷的高溫輸出，人類才能夠利用這些高溫來轉換出電力，獲得巨大的能源。
光和熱本身就是能源，太陽能發電也是接收太陽的光和熱而獲得的電力。因此題目所說的只有溫度高，而沒有直接產生電流，怎麼會有取之不盡用之不竭的能源呢？這實在是一個基本常識都不懂的問題。
在我們這個世界，只有水力和風力發電，是通過流體力學原理來獲取機械能發電的，其餘發電包括太陽能和火力發電、現在的核電都是用光熱轉換的。火力發電用煤用油產生熱量，熱量推動內燃機或者蒸汽機，然後帶動發電機才產生電能，通過變壓，輸送到全國各地。
現在的核電是通過核裂變發生的巨大熱能，加熱高壓進入的循環水帶出熱量，推動蒸汽機帶動發電機發電的。
可控核聚變發電除了產生熱能的原理與現在的核電有區別，發電原理應該是一樣的。
關鍵是核聚變所需的能料取之不盡用之不竭，而且無汙染，是最清潔的能源。
核聚變需要的只是輕元素，常用的是氫元素的同位素氘和氚，這些元素在海水裡就可以提取獲得，1升海水可以產生300升汽油的能量，朋友們可以算一下，這個能源可以用多久？
所以可控核聚變實現商業化運行以後，困擾人類的能源危機在一個相當長時期就不在話下了，人類文明就將由石化文明升級為核文明瞭，是一次重大進步。
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時空通訊
核聚變反應能夠釋放出巨大的熱能，產生超高的溫度。雖然這並不能直接產生電流，但熱能可以通過一定的方式轉變為電能。
目前，人類已經能夠使用核能發電，但這種核能是利用核裂變反應，而非核聚變反應。不過，利用核聚變來發電的原理也是類似於核裂變。
無論是在核裂變或者核聚變的核反應過程中，反應後都會出現質量虧損，這能產生大量的熱能。接下來，這些熱能會被用於加熱水來產生水蒸氣。高壓水蒸氣推動汽輪機旋轉，然後汽輪機帶動發電機進行發電。在這個過程中，核反應釋放出的熱能先是轉化為機械能，然後再轉化為電能。事實上，火力發電站的工作原理也是類似於核電站，只不過火力發電站的熱能來自於化石燃料的燃燒。
雖然核裂變反應已經被用於發電，但其原料來源問題，以及產生放射性汙染的問題都很難得到有效解決。相比之下，核聚變反應的原料——氘和氚，來源非常豐富，可以說是取之不盡用之不竭，因為它們可以從全球海水中提取。而且月球上還儲藏著大量的氦-3，這也能用於核聚變反應。另外，核聚變反應不會產生放射性廢物，這是一種十分清潔的能源。
為了利用核聚變來發電，需要有效控制核聚變反應過程，而不能像氫彈爆炸那樣是不可控的。正因為如此，人類正在不斷研究可控核聚變，這是解決能源危機的一個很好途徑。
火星一號
核聚變發生的充分必要條件的確是溫度高。但是隻是溫度高，那是不可控核聚變，比如太陽的聚變和氫彈。
其次可控核聚變分為慣性約束和磁性約束。慣性約束是沒有較多的電流的，但磁性約束就必須有電流。
核聚變和核裂變一樣，都是質量虧損帶來的巨大能量。在愛因斯坦的質能方程中，E=mc²已經告訴我們，質量虧損一點點都可以釋放無比巨大的能量，這是因為即便質量m很小，但是常數c²卻很大。
科學家發現核聚變的質量虧損是遠大於核裂變的，所以釋放的能量遠大於核裂變。這也是氫彈威力遠大於原子彈威力的根本原因。
在可控核聚變中，慣性約束的方式由於種種不利原因，導致其相較於磁性約束來說並不吃香。
磁性約束就是利用真空，環形的磁性線圈把可控核聚變的反應材料約束起來。
這些反應材料就是等離子體，等離子體是在一群原子系統中，電子脫離原子後，導致系統中出現了帶正電的原子核和帶正電的電子，它們組合在一起就是等離子體，整體保持電中性。等離子體們在真空環形磁線圈中高速運動受到磁場約束，勢必會產生電流。
只要真空磁線圈內的等離子體溫度高，電流大，持續反應時間長。那麼它們就會盡情在託卡馬克中發生核聚變。
溫度高是可控核聚變的點火溫度，因為高溫代表等離子體中的原子核運動劇烈，其撞擊力度也大，這就增加了原子核們融合成新的原子核的概率
電流大 代表參與反應的原子核密度大，這也會提高原子核的撞擊概率和釋放的能量
持續時間長代表 要有足夠的時間讓原子核們撞擊，產生更多能量。
只要做到以上三點，可控核聚變就會釋放無窮無盡的能量。
至於核聚變的材料，也就是氫的同位素，這獲取並不難，不斷電離海水就行。
海水包含的核聚變元素，整整夠人類使用數億年。
這種釋放能量又大，材料又能供給數億年。我們當然可以說其為“取之不竭，用之不竭”的開掛能源。
科學認識論
因為核聚變反應只需要極少物質，就能釋放大量能量。
其次，能量之間可以彼此轉換。
核聚變反應不需要直接產生電流，就像太陽（天然核聚變反應堆）也沒有直接給地球送來電流，但我們可以用太陽能電池板，將來自太陽的光能轉換為電能。至於取之不盡，用之不竭，只是一種比喻，並非真的可以不盡和不竭。但是，相對於常規的化學能釋放而言，氫元素的核聚變能夠釋放出來的能量，非常非常非常非常驚人。
圖示：太陽能電池板。
太陽就是一個大型的天然核聚變反應堆，它向宇宙中不斷釋放出大量光和熱以及各種輻射，但它並不能直接給我們的電器提供能量，除非你使用太陽能電池，將太陽的光和熱轉換成電流和電能。
太陽一秒鐘所釋放的能量，夠2013年的全人類使用一百萬年。
圖示：太陽一秒鐘所釋放的能量，夠2013年的全人類使用一百萬年。核聚變釋放出巨大的能量，已經讓太陽釋放大量能量達到數十億年之久，並將繼續支持下去，直到太陽核心燃料耗竭，這一過程才會停止。
當早期的天體物理學家們確信，太陽已經燃燒了數十億年之久，就馬上遇到一個頭痛的問題，甚至在當時無解的問題，那就是為什麼太陽可以“燃燒”那麼長時間，還沒有耗竭自己的燃料。根據估算，太陽每秒釋放的能量，3.8 x 10^26焦耳/秒，這個數字究竟有多恐怖呢，2103年全年人類使用的所有能量只有3.9 x 10^20焦耳，意思是說，
太陽一秒鐘釋放的能量夠2013年的全人類使用一百萬年。現在，您可以理解，為什麼核聚變反應釋放的能量，可以讓人類取之不盡，用之不竭了吧。雖然，我們當然沒法在地球上造出一個真正的太陽來。無論如何，當估算出太陽每秒鐘釋放出的能量時，早期的天體物理學家們馬上就驚呆了。因為他們完全無法理解，太陽如何產生這麼多能量，而且持續產生這麼多年！按當時對能量釋放的理解，如普通的燃燒，以煤或木炭為例，是不可能讓太陽燃燒數十億年的時間。1863年，一位物理學家在《科學美國人》雜誌上，發表文章說，如果太陽全是由煤或木炭組成——太陽的質量很早就估算出來了，大約1.98x 10^30公斤——那它也只能燃燒五千年，就會熄滅，這樣的估算甚至都不考慮哪來那麼多氧氣讓這麼多煤或木炭燃燒。
"If the sun were composed of coal, it would last at the present rate only 5,000 years.”其後，許多天體物理學家提出了種種猜測。包括，太陽上的物質都在做自由落體運動，太陽的能量來自摩擦產能等等假說。但最終解開太陽釋放出如此巨大能量的根本原因，還得依靠愛因斯坦，他的廣義相對論的一個關鍵推論就是質能守恆方程：
能量和質量可以互換，但只需要一點點質量就能產生出巨大能量。
圖示：質能方程中，那個C是真空光速，為每秒30萬千米，是個很大的數字，而它的平方就是900億。因此，只需要極少一點質量轉變為能量，就能得到超乎想象的能量釋放。
核能的應用：核武器和核電站
質能方程的現實應用，首先是武器。
圖示：左邊是重原子分裂成兩個輕原子，釋放能量。右邊是兩個輕原子融合產生重原子，釋放能量。至於不輕不重的原子（以鐵為代表），它們既不能聚變放能也無法裂變放能。
利用質能方程來製造的武器，就是大名鼎鼎的核武器，無論是重原子（鈾或者鈈）的裂變還是氫元素的聚變，之所以能釋放大量能量，都是因為在原子裂變或聚變的過程中，會損失質量，損失的質量將轉換成能量。裂變放能得到的是原子彈，聚變放能得到的是氫彈（因為聚變的材料是氫），人類製造並爆炸過的威力最大的一顆氫彈是
沙皇核彈，其爆炸威力相當於五千萬噸TNT，而整個二次世界大戰，那麼多槍炮加轟炸加兩顆原子彈，也才500萬噸TNT，這既是說一顆沙皇氫彈，就相當於整個二戰全部爆炸當量的十倍。從這個氫彈中，也可以再次體會，為什麼會用取之不盡，用之不竭形容核聚變釋放的能量。如今，人類已經實現了裂變放能的和平應用，即核電站。但是裂變放能有很多缺點，比如產生大量放射性核廢料，以及裂變原料在地球上並不是太充足。
圖示：利用核裂變釋放的能量，將水轉變為蒸汽，用蒸汽發電。這是高溫發電的一種方式。
中國可控核聚變研究：領跑世界。
但是核聚變的原料，在地球上非常豐富，而核聚變不產生麻煩的副產物，唯一的問題在於，迄今我們難以設計出可控的核聚變裝置，不過我們已經站在獲得可控核聚變的門檻上。中科院等離子所副所長宋雲濤，在2018年4月接受採訪時說：
我們希望在五年內完成核聚變反應堆的設計，如果我們成功了，這將會是世界排名第一的核聚變反應堆。
而就在2018年11月12號，我國第4代核聚變裝置，已經實現1億度運行，這是一個重大突破，因為在地球上點燃核聚變需要的溫度遠遠高於太陽的核心，因為在太陽的核心，那裡有巨大的萬有引力幫忙，而人類的可控核聚變實驗室中，沒有巨大的萬有引力，只能依靠超高溫度去點燃它。
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三思逍遙
人類目前的主流發電方式就是燒開水，不管是核電站還是火電站都是用高溫把水燒開然後產生蒸汽推動發電機轉子旋轉最後產生電流
人類現在各種發電方式胡裡花哨的，但是其本質都是把水燒開，產生蒸汽，驅動發電機產生電流而已。沒有任何高大上的技術在裡面，唯一不同的就是幾百年來人類從用柴火燒水變成了用核裂變的巨大熱量燒水，可以說人類的能源利用史就是花式燒開水。
燒開水的目的就是為了產生蒸汽，蒸汽的目的就是為了讓發電機轉起來，就像我們的手搖式發電機一樣，只不過發電站裡的發電機都很大所以用的是蒸汽的力量，如果有一天來了一群超人義務幫我們轉發電機，那麼人類從此就不用燒開水了。
回到核聚變上來說，可控核聚變之所以是取之不盡用之不竭，原因就是可控核聚變所需要的氫能源在地球上儲量巨大，而且核聚變產生的能量也是巨大的，所以只需要一小部分氫來進行核聚變就能燒開一大鍋水，從而產生蒸汽給人類發電。
不管是核聚變還是核裂變，都需要燒水才行，所以水才是地球上取之不盡用之不竭的終極能源，如果地球上的水突然都沒了，那麼人類就只能用風能和太陽能發電了，到時候什麼核聚變核裂變通通不管用。
宇宙探索未解之迷
核聚變只是溫度高，並不直接產生電流，為什麼能源可以取之不盡用之不竭？
有一句話不知道各位有沒有聽說過，說的是“人類文明的發展史就是一部花式燒開水的歷史！”，儘管非常粗暴，但卻非常形象的形容出了人類文明的能源轉換與利用歷史，其實是非常原始的！
這就是現代技術最先進的核裂變電站的內部，除了反應堆之外，其他與火電廠的原理是一樣的，一樣是將水燒成蒸汽，然後推動汽輪機，再由汽輪機推動發電機發出我們所需要的電能！
未來的熱核聚變電站的典型原理結構，與裂變電站不一樣的是裂變堆換成了聚變堆，原理上依然沒有任何改變！那麼就沒有其他直接將電能轉換途徑了嗎？當然有，而且應用非常廣泛！
比如各位都知道的飛出太陽系的旅行者一號用的就是核電池，全稱為“放射性同位素電池”！原理是將放射性同位素在衰變過程中釋放的高能粒子轉換為電能的一種設備，如果按其轉換過程則可以區分為：熱致光電式核電池、輻射伏特效應能量轉換核電池、熒光體光電式核電池、熱離子發射式核電池、溫差式核電池、電磁輻射能量轉換核電池和熱機轉換核電池以及直接充電式核電池、氣體電離式核電池等。其中最後兩種是直接轉換式，使用比較少！核電池的特徵是壽命極長，比如旅行者的電池從1979年發射升空到現在已經使用了將近40年，儘管其現在已接近失效，但依然可見其超長的壽命！
但核電池有一個毛病，就是重量功率比不大，而且轉換效率極低，一些航天器或者無人值守難以利用太陽能等普通能源的區域，或者北極等地區的功率要求不高特種設備供電以外，其他高功率場合是難以應用的！
但在我們生產領域沒有那麼多亂七八糟的要求，只要有高溫，那麼我們可以建造大規模的換能設備將之轉換為電能，裂變可以產生高溫，聚變也可以，但就優勢而言，聚變秒殺一切“燒水”設備，似乎可以稱之為終極的燒水壺！！而剩下的事情就是汽輪機和發電機的事情了！
裂變反應對堆芯內部
裂變反應堆啟動.....
因此我們需要的只是高溫，而是什麼東西來產生高溫我們似乎並不在意，但整體而言，要求儲量大，汙染少甚至沒有的核聚變是最好的！
星辰大海路上的種花家
核聚變堆裡高溫等離子體，注意是高溫等離子體！！！
高溫等離子體本身本身就帶電！！！
和外層線圈會產生感應電流，這個電流非常大，所以是可以直接輸出電流的。根本不需要用高溫等離子體加熱水產生蒸汽，然後用蒸汽輪機帶動發電機。這純屬畫蛇添足！！！
有些高排名答案是在不懂裝懂瞎忽悠！！！
Bullfrogman
能源並不是取之不盡用之不竭的，我們必須要節約能源，地球上的能源積攢了幾十億年很豐富，但是如果不節省揮霍下去早晚有一天會耗盡。
當今社會人們對於能源最常用的就是電能，當然有車一族一定對油價痛心疾首，如果能源取之不盡用之不竭油價那麼貴幹嘛？當然這裡說的有點跑題。現在最常用的能源來源都是地球經過數十億年沉澱下來的化石能源，通過鍋爐燃燒煤產生熱能加熱水產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機連接發電機最終就是我們使用的電能，現在火電是主要的發電方式，利用水的勢能、風的動能發電的水電、風電佔一部分。現在國際著力發展的核電主要是裂變反應放出能量加熱水變蒸汽，汽輪機帶動發電機發電。
能源並不會憑空消失而是可以相互轉化的，核聚變產生高溫雖然並不是直接產生電流，但是可以通過加熱水的溫度，最終可以通過汽輪機帶動發電機發電了。但是現在的核聚變並不控是一次反應，只是用在軍事武器上。如果有一天人類掌握了可控核聚變的技術，那麼我們就不用僅僅依賴地球上的化石能了，並且可以有充足的能源面向星辰大海了。
核聚變產生能量的效率較高，作為核聚變的燃料充足，但是依然不能隨意揮霍能源。就像太陽那麼大燃料那麼多，終究也是有燃料耗盡的那一天，更何況地球上的儲量。
這裡是科學黑洞歡迎你們的關注與點評。
科學黑洞
宇宙中最普遍存在的天體是什麼？恆星。所有恆星內部都進行著核聚變，原料哪裡來的？宇宙。以宇宙為背景，可控核聚變技術就不缺聚變原材料了。
其實現在主要的發電方式就是“花式燒開水”，用煤燒熱水汙染環境，那就用天然氣，什麼？！還釋放溫室氣體？那就用核裂變產生的能量燒熱水，用太陽能燒熱水！化學能、核能難以被直接利用，需要進行轉化，於是聰明的人類就想到了燒開水，用各種反應過程釋放的能量，將密封容器內的水加熱到超臨界狀態，高溫高壓的水蒸氣就可以推動汽輪機發電了。
核聚變因為直接以“物質”為燃料，釋放的能量十分可觀，不管是用來燒熱水，還是直接熱電轉換都會比較迅速，更重要的是，僅僅是地球上，可供利用的氘等核聚變原料就可以供人類萬年只用。與地球最近的天體月球上，有著豐富的氦-3，也是一種可能被應用的核聚變材料，又是夠全體人類用數千數萬年。所以實現可控核聚變之後，人類在相當長的一段時期內就沒有能源問題困擾了。
998、998，不要1998，只要998,998人造太陽帶回家…可控核聚變的實現將降低人類很多產業的成本，迅速降低環保成本，直接促進各行業的發展。人類現在挺缺時間的，能源問題限制著很多方面的發展，如果可控核聚變實現，人類就能去實現更宏偉的目標，直接從宇宙中獲取資源用於發展人類，將使人類擺脫地球的限制。
