當(dāng)前核聚變最大的難題是沒有可以容納足夠高溫的材料。所謂核裂變，簡單點(diǎn)來理解就是只由不核核、鈾核質(zhì)量較重的原子核分裂為兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子，而核聚變則是將兩個(gè)較輕的核結(jié)合，形成一個(gè)較重的核和一個(gè)很輕的核或粒子。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，核裂變和核聚變都是只需要微量的質(zhì)量就可以轉(zhuǎn)化成巨大的能量。不過相比于核裂變，核聚變所釋放的能量要更大，對(duì)環(huán)境造成的可能性的污染和破壞要比核裂變小得多。
核聚變實(shí)驗(yàn)
最關(guān)鍵的是，相較于核裂變反應(yīng)而言，核聚變反應(yīng)的燃料供應(yīng)充足，其中正星在地球上的儲(chǔ)量高達(dá)10萬億噸，而氦三在地球上的儲(chǔ)量雖然極少，但在月球上的儲(chǔ)量卻極為豐富。美國國家點(diǎn)火裝置，從2010年開始正式點(diǎn)火試驗(yàn)，一直到2022年12月5日才首次實(shí)現(xiàn)了所謂的能量競增益，達(dá)到了點(diǎn)火標(biāo)準(zhǔn)，僅成功做到了這一點(diǎn)，前后耗時(shí)就長達(dá)13年。
原子核束縛
可控核聚變的實(shí)現(xiàn)到底為什么這么難，簡單點(diǎn)來說，想要讓核聚變反應(yīng)發(fā)生，那么不僅要通過巨大的壓力或其他方式將眾多原子核約束在一個(gè)小空間內(nèi)，以增加它們之間相互碰撞的機(jī)會(huì)。其次，還需要極高的溫度環(huán)境來讓原子核克服彼此之間的電排斥力，最終讓它們之間的合力吸引力超過電排之力。
聚變材料
事實(shí)上，兩個(gè)原子核要靠近到原子尺度的十萬分之一才有可能發(fā)生聚變，而人類目前還達(dá)不到太高的壓強(qiáng)。不過，核聚變所需超高溫和超高壓的效果在某種程度上可以互補(bǔ)。這說明，如果將溫度提高，那么所需的壓強(qiáng)就可以不用那么高。可控核聚變的難點(diǎn)在于如何將聚變材料加熱到上億度的超高溫，以及用什么容器來裝溫度這么高的聚變材料。
