資訊技術的出現改變了人類的生活方式，這種改變可以說是極具變革性的。大家想象一下，如果“一朝回到解放前”，過着沒有電視、電腦、手機的日子，人生該會有多麼的無聊。是以，我們這代人無疑是幸運的，畢竟我們都享受到了技術大爆炸帶來的福利。
可控核聚變是什麼？
提到“核”這個字，許多人率先想到的都是原子彈或者是核輻射，總之似乎都是一些不好的影響，頗有一種“聞核色變”的意味。可是實際上，核能是未來一種非常重要的能源，它不僅比傳統的化石能源釋放出來的能量更多，其污染性也極低，當然這裡指的是經過可控核聚變制備出來的能源。傳統的核裂變，其核廢料還是具有很高的放射性的。
核電站
核聚變也可以叫熱核反應，其原理是把品質比較小的原子，比如說氦原子，放入極高的壓力和溫度之下，使其結合或者碰撞，讓更重的核心産生，随之還有品質的損失。簡單來說，就是讓兩個比較輕的原子核聚合成為一個比較重的原子核的過程，這個過程當中會釋放出能量。
由于要求原子的品質一定要比較輕，是以對于用來進行核聚變反應的原材料要求還是很高的。科學家們發現，自然界當中就存在着能夠很容易就實作聚變反應的元素，這二者都是氫的同位素，分别是氘和氚，氘也叫重氫，而氚叫做超重氫。
值得一提的是，太陽的内部也一直在進行着核聚變反應，這使它可以釋放出巨大的能量，氘和氚的聚變就已經在太陽身上持續了很多年。根據這一發現，人們就給可控核聚變起了一個很有意思的别稱，叫做“人造太陽”，當然許多人也戲稱這就是在“燒開水”。不管是哪一個，都展現出對其原料和制備條件要求都非常的高。
可以看出，如果人類想将兩個原子核進行聚合，就需要一個能夠産生“高溫高壓”的裝置，不然就會陷入即使擁有原材料，也無法完成核聚變的情況。而托卡馬克裝置就能夠幫助我們實作這件事情，至于大家聽說的中國EAST，其實是屬于超托卡馬克反應體的一部分。
托卡馬克裝置
反觀原材料，氘和氚，它們兩在自然界當中的含量和性質差别還是蠻大的。大家可能都聽說過“核聚變能源用之不竭”這種說法，這裡面用之不竭的元素正是氘，在常溫條件下，它是一種無色無味的可燃性氣體。重要的是，氘廣泛地存在于海水當中，估計多達40萬億噸，大約每升海水當中就有0.03克的氘，這個量看起來就讓人“安心”。
可是另一種氫的同位素氚就沒有這麼多了，它在自然界當中的存量微乎其微，大部分主要是通過核反應人為制備出的。但從上述所說的反應方式來看，它又是不可或缺的。那麼，可控核聚變一旦實作，會把地球上的氚給用光嗎？畢竟，大自然中本來就隻有幾公斤。
超重氫：氚
首先，我們先來了解一下這個看起來十分稀缺的元素到底是什麼。氚和上文中所說的氘一樣都是氫的同位素之一，氫的同位素家族當中還有一位成員是氕，氕是氫的主要成分，約占普通氫的99.98％。可見剩下的0.02％就是氘和氚了，準确來說隻有氘。因為在天然氫當中，氚的含量是1×10^-15％。
氫的同位素
氚由一個質子和兩個中子組成，與氘的無色無味無害不同，它是具有放射性的。此外，氚還有一個重要的性質，這也是它為什麼會如此稀有的一個原因，就是它會發生β衰變，其半衰期大約為12.43年左右。換言之，就算自然界當中曾經出現過氚，它也隻能儲存12年左右，這種半衰期使得它無法長期留存下來。
是以，氚一般都是由核反應的方式制得的，使用中子去轟擊锂即可以得到氚。具體來說，就是将碳酸锂或者氟化锂合金作為靶材，轟擊再從中擷取氚，其反應式為Li+n→4He+3H。這之後還未結束，要在使用熱擴散法，将産出的氚富集到99％才可以。
知道了氚的性質以及它的主要來源，那麼前文當中提到的問題就很容易解答了。即使可控核聚變真的實作了，也不用擔心地球上的這幾公斤氚被用光就面臨原料枯竭了。
畢竟這幾公斤氚都是我們通過人工才制備得出的，本就不是在自然界當中天然存在的，如果真的能夠在未來實作“可控核聚變”，科學家一定會確定氚是夠用的，絕對不會因為氚不夠用是該技術陷入“巧婦難為無米之炊”的兩難境地。
而且氘氚聚變實際上算是第一代聚變，第二代核聚變反應當中就是用氘和氦3來進行反應了，第三代融合則是讓氨3和氦3進行聚變反應。
但不論怎麼說，這些反應都面臨着一定的困難，有的是對于溫度要求很高，有的是在地球上沒有存量，比如說氦3，不過氦3在月球上倒是很多，這大概就是人類急于建立月球基地前去挖礦的主要原因吧！
氚可以制備，但非常昂貴
如果說可控核聚變技術是當今全世界國家都熱衷于研究的領域的話，那麼其原料氚的制備工藝，也是人們所關注的。是以聚變氚工藝從很早就被人們開始研究，經過長時間的努力還是取得了一定的成果。
像起步較早的美國，研究氚工藝的實驗室就有好幾個，最具代表性的應該是洛斯阿拉莫斯科學實驗室，美國能源部在1977年時就在該地建造了一個模拟聚變堆氚工藝的氚系統實驗裝置，用于研究如何有效地制備氚。
日本的該工作主要在日本原子能研究所和東京大學當中進行，并且日本政府也投資建設了氚處理實驗室，不過該系統相比美國的來說還是比較小的。
前文當中提到了大陸的EAST位于合肥，并且在2021年的12月30日時，已經實作了高溫等離子體運作1056秒的新紀錄，可以看出大陸對于可控核聚變領域的關注度還是很高的。是以，如何有效地制備出氚，當然也在我們的規劃和考慮範圍當中。
中國工程實體研究院的研究人員就曾專門發表過相關的論文，闡述了含氚重水當中提氚工藝的技術精湛。比如說特種電解技術、氣液催化交換技術、氫氧複合技術等等。
在CANDU類型動力堆或以重水作反射層的實驗研究堆中，中子與重水中氘（D）作用，産生副産物氚，随着堆運作時間增長，重水中将積聚一定量氚。
總之，目前人類已經掌握了制備氚的相關方法。但是想要大批量生産還是比較困難的，且耗資巨大。不過，随着科技的進步與發展，相信科學家們在未來都可以将這些難題克服，屆時人類一定會迎來一個全新的時代。
氚的污染性
前文當中為大家介紹氚的基本性質時我們提到它有兩個特性，其一是12年的半衰期使得他在自然界當中很難留存下來，是以含量很少。其二就是具有放射性，對于人體而言是有害的。氚目前主要是以以下這三種化學形态存在的，分别是氚氣、氚水和氚化甲烷。
不過，與我們熟知的那些高危放射性元素相比，氚的毒性還是比較低的。但是假如量過多的話，還是可能會對人體造成傷害，其進入人體之後會産生生物學效應，具體的損害程度要從攝入量、途徑等多方面考量。
為此科學家們專門進行了多項實驗研究，主要研究氚的緻癌效應、緻突變效應以及緻畸效應。在緻癌效應的實驗研究當中發現，氚對于機體确實有一定緻癌影響。緻畸效應則要更加明顯一些，比如說氚水照射會讓實驗鼠出現智力遲鈍、條件反射達标率降低的情況。
高衛民等将不同濃度的氚水經過腹腔注射一次性注入妊娠13d的成年大鼠體内，各組仔鼠在出生後三天的氚累積吸收劑量分别為0.044、0.088、0.264Gy。實驗結果證明，大鼠在妊娠時接受氚水的持續照射，其仔鼠會産生緻畸。
可見，氚雖然毒性不大，但是如果長期被人接觸，還是會對機體産生不好的影響的。是以大陸核電廠在運作當中對于氚的排放一直非常的注意，會有效地管理和控制氚的數值，使其維持在國家标準限值之内。
可控核聚變實作對人類的意義
人類之是以對可控核聚變如此的關心，除了因為感受到技術以及長時間未曾發生變革發展以外，最重要的就是當下環境的緊迫以及人類對于未來目标的遠大追求。是以，可控核聚變作為一種新能源，對于人類的意義是非凡的。
首先，它的能量很大并且非常的穩定。倘若可控核聚變可以實作，那麼我們的宇宙征途将會更加一帆風順，畢竟在放棄利用效率極低且重量很高的傳統化石能源之後，人類的飛船将可以在有限的時間之内飛的更遠。換言之，屆時我們的“宇宙大航海時代”才算是真正的開啟，現在不過是在家門口打轉罷了。
其次，化石燃料的燃燒已經給地球的環境帶來了極大的負擔。但是，我們也不可能是以不使用能源，讓人類科技陷入停滞的狀态。那麼，如何才能做到兩全其美呢？可控核聚變就是一種兩全其美的方法，畢竟它不僅存量非常的豐富，因為地球之上最不缺的就是海水。而且它還是無污染的，這樣我們就能讓它去替代那些高污染的傳統能源，減緩環境污染的壓力。
可見，可控核聚變一旦實作，我們的生活将為之改變。以前人們對于宇宙星辰大海旅途的規劃都能由此實作，不僅如此，我們還能夠身體力行地保護地球環境。有時候，發展并不意味着破壞，可控核聚變假如可以實作，那麼地球的環境将重新恢複往日的勃勃生機。