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能量是我们人类的生存与发展的基础 ， 看上去人类的能量来源似乎多种多样 ， 比如说煤、石油、天然气、水力、风力、太阳能、核电等等 ， 但归根结底 ， 除了核电之外 ， 人类所需的所有能量其实都来自太阳 ， 包括我们人类从食物中获取的能量也是如此 。
【核聚变|钢铁侠那种小型核聚变装置，人类何时才能制造出来？】平均每一秒 ， 地球从太阳接收到的辐射能量就有大约1.73 x 10^17瓦 ， 太阳一年传递给地球的能量之和 ， 就相当于人类迄今为止已探明的化石燃料、铀矿等不可再生资源所产生的总能量的大约两倍 ， 而实际上 ， 地球只接收得到太阳总能量的20亿分之1左右 。
太阳如此强大的能量 ， 其实是来自于其核心的核聚变反应 ， 正因为如此 ， 可控核聚变也成为了人类梦寐以求的终极能源 。 虽然人类目前对这方面的研究还处于初级阶段 ， 但在一些科幻作品早已出现了成熟的可控核聚变装置 ， 其中最具代表性的应该就是钢铁侠了 。
众所周知 ， 钢铁侠拥有一个小型核聚变装置 ， 目测直径不超过10厘米 ， 根据相关介绍 ， 该装置每秒钟能输出高达30亿焦耳的能量 ， 从而为钢铁侠的神通广大打下了坚实的基础 。
钢铁侠那种小型核聚变装置 ， 人类何时才能制造出来呢？人类何时才能制造出钢铁侠那种小型核聚变装置？对此我们似乎可以认为 ， 在人类目前研究的可控核聚变装置技术成熟之后 ， 再将其小型化 ， 就可以制造出钢铁侠那种小型核聚变装置了 ， 但实际情况却并非如此 ， 为什么呢？且看以下分析 。
核聚变的原理其实很简单 ， 那就是想办法将质量较轻的原子核“捏”在一起 ， 使之聚变成质量较重的原子核（在这个过程中会有少量的质量会直接转化成能量） 。
道理很简单 ， 做起来就难了 ， 毕竟我们并没有能够“捏”住原子核的“手” ， 当然了 ， 太阳也没有 ， 那太阳是怎么进行核聚变的呢？答案就是高温和高压 ， 高温能够使原子核的动能更高 ， 高压则能使原子核更加密集 ， 当达到一定程度时 ， 就可以点燃核聚变 。
人类目前正在研究的可控核聚变装置采用的正是太阳的这种机制 ， 当装置运行时 ， 其中的等离子体温度可达上亿摄氏度 ， 如此的高温是任何已知的材料都无法承受的 ， 因此人们只能用强大的磁场对其加以束缚 ， 而强大的磁场又需要超导材料 ， 超导材料又需要超低温 。
（图为ITER托卡马克聚变堆）
一方面要保持装置内侧的超高温 ， 一方面又要保持装置外侧的超低温 ， 其中难度可想而知 ， 所以这种装置的体积也就很大 ， 想要将其缩小成钢铁侠那种直径不超过10厘米小型核聚变装置 ， 根本就是不可能的事 。
也就是说 ， 钢铁侠的小型核聚变装置只能在常温（或者温度不太高）的情况下点燃核聚变 ， 而这也被称为“冷核聚变” 。
在过去的日子里 ， 还真的有人提出过冷核聚变 ， 例如南安普敦大学的化学系教授马丁·弗莱西曼（Martin Fleischmann）和犹他大学的化学系主任斯坦利·庞斯（Stanley Pons）就在1989年公开宣称 ， 他们在利用金属钯来电解重水的实验中 ， 观测到了冷核聚变的现象 。
钯（Pd）是46号元素 ， 单质为金属 ， 其原子晶格的基本结构如上图所示 ， 弗莱西曼和庞斯认为 ， 在用钯来电解重水的过程中 ， 重水电解后生成的氘就会在电流的驱动下被大量地“塞”进金属钯的原子晶格中 ， 从而发生核聚变反应 。
遗憾的是 ， 在后续的大量重复实验中 ， 研究人员均未观测到可以确定的冷核聚变现象 ， 因此弗莱西曼和庞斯的研究并没有得到科学界的认可 。
在此之后 ， 陆续又有人提出多种实现冷核聚变的理论 ， 例如在富氢环境中加热金属粉末、在氘气中利用脉冲放电制造等离子体 ， 然后让其轰击钯电极等等 ， 虽然时不时地有人声称在实验中实现了冷核聚变 ， 但是却无一例外地拿不出令人信服的证据 。
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