摘要：燃料资源丰富：核聚变消耗的主要燃料氘以重水为载体大量存在于海洋中，储量极其丰富，可供人类使用百亿年。而另一种燃料氚可通过锂在核反应中产生，地球上锂的储量也较为可观。

核聚变能源未来发展前景广阔，但也面临一些挑战，具体如下：

优势与机遇

- 燃料资源丰富：核聚变消耗的主要燃料氘以重水为载体大量存在于海洋中，储量极其丰富，可供人类使用百亿年。而另一种燃料氚可通过锂在核反应中产生，地球上锂的储量也较为可观。

- 能量密度高：1克氘氚气体聚变产生的能量约等于5克铀235裂变或18吨5500大卡煤炭燃烧所释放的能量，转化效率显著高于传统能源及太阳能、风能、生物质能等新能源。

- 清洁环保：核聚变反应的产物主要是氦气，几乎不产生温室气体和其他污染物，对环境十分友好，在全球应对气候变化的大背景下，具有巨大的优势。

- 安全性高：可控核聚变不会出现类似裂变型的事故或核熔毁的“失控”链式反应，且聚变反应产物放射性相对可控，固有安全性好。

- 技术突破不断：磁约束和惯性约束两条技术路线都有重要进展。如中国的全超导托卡马克装置（EAST）在2025年首次实现1亿摄氏度下1066秒的“高质量燃烧”，刷新等离子体运行时间纪录；美国国家点火装置（NIF）在2023年多次实现“净能量增益”。

- 商业化进程加速：2022年全球私营核聚变企业融资超48亿美元，2023年增至62亿美元，2025年全球核聚变产业累计投资突破71亿美元。美国Helion Energy计划在华盛顿建设全球首座核聚变发电厂，预计2030年代初并网发电。中国星环聚能计划2027年建成商业示范装置，2030年前展示聚变电力输出。

挑战与困难

- 反应条件苛刻：核聚变点火需要超高温度、超高压环境以及极强的磁场等极端物理条件，对技术、材料、磁场控制、冷却系统等各个方面提出了极高的要求，目前仍需大量实验和研究来提升其稳定性和效率。

- 关键材料要求高：需要耐高温、抗中子辐射、具备特定力学性能和稳定性的高温超导材料以及氚增殖材料等，开发和应用这些材料面临诸多难题。

- 成本高昂：建造和运营核聚变反应堆的成本极高，如托卡马克装置半径越大，虽等离子体约束能力和净能量输出能力越强，但时间成本和经济成本也会大幅增长。如何控制成本，使聚变能源在经济上具有竞争力，是实现商业化应用的关键。

总体而言，随着技术的不断进步、投资的持续增加以及国际合作的深入开展，核聚变能源有望在未来几十年内取得更大的突破，逐步从实验室走向商业化应用，为全球能源结构转型和可持续发展提供重要支撑。

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来源：阿曼科学大全