核聚变

核聚变，核反应之间的反应过程光元素形成较重的元素(铁)。相互作用的原子核属于低原子序数(例如,氢[原子序数1]或其同位素氘而且氚)，大量的能源被释放。核聚变的巨大能量潜力首先被用于热核武器，即氢弹，在随后的十年中被开发出来二战期间．要了解这一发展的详细历史，看到核武器．与此同时，核聚变的潜在和平应用，特别是考虑到地球上核聚变燃料的供应基本上是无限的，鼓励人们付出巨大努力来利用这一过程来生产核聚变燃料权力．有关这项工作的更详细信息，看到聚变反应堆．

本文主要讨论物理关于聚变反应和实现持续产生能量的聚变反应的原则。

聚变反应

核聚变反应构成恒星的基本能量来源，包括太阳．恒星的演化可以被看作是经过热核反应等不同阶段的过程核合成在很长一段时间内引起成分变化。氢(H)“燃烧”启动了恒星的聚变能量源，导致了恒星的形成氦(他)。产生实际使用的聚变能还依赖于最轻的元素之间的聚变反应，这些元素燃烧形成氦。事实上，氢的重同位素氘(D)和氚(T) -相互反应更有效，并且，当它们进行聚变时，它们每次反应产生的能量比两个氢核更多。(氢核由一个单核组成质子．氘原子核有一个质子和一个中子，而氚有一个质子和两个中子。)

轻元素之间的聚变反应，就像分裂重元素的裂变反应一样，会释放出能量，这是因为核物质的一个关键特征，叫做核聚变结合能，可以通过聚变或裂变释放。原子核的结合能是效率它的组成核子被束缚在一起。以元素为例Z质子和N原子核中的中子。元素的原子量一个是Z+N，而其原子序数是Z．结合能B能量和质量差有关吗Z质子和N分开考虑的中子和结合在一起的核子(Z+N)在一个质量原子核中米．公式是B= (Z米_p+N米_n−米）c²，在哪里米_p而且米_n质子和中子的质量是c是光速．通过实验确定了每单位的结合能核子最大1.4是10吗⁻¹²焦耳在一个原子质量数大约60的原子质量数也就是铁．因此，比铁轻的元素的聚变或较重元素的分裂通常会导致能量的净释放。