核聚变，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下（如超高温和高压），只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。
这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。
科学家正在努力研究可控核聚变，核聚变可能成为未来的能量来源。核聚变燃料可来源于海水和一些轻核，所以核聚变燃料是无穷无尽的。 人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸如何实现可控核聚变，目前还是人类需要解决头等大问题
由于核聚变的温度高达千万度以上，在这样的状态下，所有原子成为等离子态，而且核聚变条件除了高温，还要使等离子体的密度足够大，维持时间足够长，这样才能发生自持的核聚变反应。这样只有太阳这样的恒星才具备这样的天然条件，不断释放出巨额的光和热量。恒星依靠自身巨大的质量和引力能够束缚等离子体，在高温下持续的核聚变。
人工可控核聚变的困难在于如何实现对高温等离子体的束缚，地球上当然无法具有恒星那样足够大的引力来约束高温等离子体。目前研究可控聚变的有效途径是磁约束和激光惯性约束等方案，国际和国内都启动了多项可控热核聚变实验堆的研究，尽管对核聚变过程的研究进行了数十年，但目前对还具有很大的技术挑战，乐观估计，离商业应用还要几十年的时间。
目前，美国、欧洲、中国都是大力投入，共同发展的，美国的国家点火计划和中国的小太阳计划，现在的技术进展的方向是对的，这是可控核聚变最大的进展。
当核聚变技术被攻克了之后，世界会发生什么变化？
太阳这类恒星就是核聚变的代表。人类已经完美掌握了可控核裂变，建起了无数核电站。核聚变也在氢弹上得以实现，但可控核聚变还停留在实验阶段，目标就是能够让核聚变像“小太阳”一样稳定发光发热。当前大多数可控核聚变反应持续时间只能以毫秒计算，而我国目前技术走在世界前列，已经设计出了以分钟计的核聚变装置，但和真正实际应用相比还有很长的路要走。
一旦真正突破难关，就意味着能源几乎可以无穷无尽了，因为核聚变的原料核聚变原料在每升海水中含有0.03克氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。从海水中可以源源不断提取，月球中也含有大量氘元素。
首先从日常生活来说，一旦人类突破了可控核聚变，地球上的能源危机当然就不复存在；燃烧石油等碳基能源所造成的温室效应，也会得到有效的治理。所有的供电设备、手机等等，就可以统统采用无线供电的方式。目前无线供电的最大问题就是损耗太大，损耗一度电，真正用上的半度都不到。如果能源无穷无尽，那么就可以不在乎这些损耗，无线供电网络实现全覆盖，所有的用电设备都不再使用电线，连电动汽车也可以在路上边跑边充电，燃油机车可以完全淘汰。
进而，所有的生产方式都会发生天翻地覆的变化，燃煤燃油时代的终结，可控核聚变也没有污染，环境必然会越来越好。
最终，星辰大海的目标也不再遥远。人类将开启太空时代。目前人类探索太空的限制主要是缺乏充足、可靠的能源供应，有了可控核聚变后，再加上无工质引擎，我们的将征服整个太阳系，到时候移民火星将不成问题。可以将可控核聚变装置安装在宇宙飞船上，不再使用工质推进，可以采用更先进的辐射推动，进行星际航行，在地外行星上都广泛存在核聚变原料，星际移民也不再是问题。
在政治上，全球的能源格局将全盘洗牌，中东的石油资源不能再成为一些国家的撒手锏，实现了世界的能源均衡化。能源问题从此以后就不会成为战争的导火索了，世界将更加和平。
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