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核聚變是兩個或更多個較輕的原子核融合成一個更重原子核的過程，是在特別的高壓高溫下才能進行的一種原子級別的物理變化。
在核聚變過程中，會有大量的中子和電子在原子核的碰撞中逃離束縛，從而釋放出巨大的能量，是能量控制和使用的更高層次。
核聚變有不可控核聚變和可控核聚變，現在人類已經能夠製造和掌握不可控核聚變的應用，比如氫彈。氫彈就是核聚變的瞬間釋放，釋放完了就完了，不具有可持續性緩慢釋放以使人類得到更充分利用的能量。
可控核聚變就是讓這種聚變在約束機制下，緩慢持續的釋放能量，這樣才能用於發電和驅動，造福人類。所以，要使核聚變這個能源真正發揮巨大作用，就要把它約束起來，讓它按照人類的要求持續緩慢的釋放。
核聚變的條件要求很高，需要巨大壓力或者很高溫度。在地球上無法取得像太陽中心那麼巨大的壓力，只能製造高溫。這個高溫就是要達到1億度以上。
這麼高的溫度用什麼容器來盛裝呢？也就是說怎麼來約束呢？經過研究，有幾種核聚變的約束方式，概括起來就是：重力場約束、慣性約束、磁約束。
人類現在正在研究可控核聚變的利用，並且已經取得了長足的進展，但距離真正商業化運行還有很大距離。
現在科學界進行可控核聚變的實驗裝置，採取的主要是磁約束，採用的設施一般使用托卡馬克、仿星器、磁鏡、反向場、球環形等等裝置。目前能夠達到的核聚變可控放電時間最高紀錄才100多秒鐘。
太陽是銀河系里的一顆普通恒星，和所有恒星一樣，其核心區每時每刻都在發生著劇烈的核聚變。這種核聚變實際上是受控核聚變。
正是這個核聚變釋放的巨大能量，才維持著太陽不斷的散發出巨大的光和熱，灑向太陽系的廣袤太空中，我們地球也得到了這些光和熱的22億分之一。
可是太陽怎麼沒有像氫彈一樣的發生爆炸，一下子就毀滅了呢？這是因為太陽的核聚變是在引力約束下進行的，實質上它是可控核聚變。這個核聚變的可控性設置為100億年，現在已經進行了約50億年，還有50億年其中心核聚變所需的燃料就會燃燒殆盡，不足以維持核聚變繼續進行，太陽就面臨著壽終正寢。
太陽中心壓力有3000億個大氣壓，溫度達到1500萬攝氏度。所以引發太陽中心核聚變得不是溫度，而是壓力。這個壓力就是太陽核聚變的約束力，太陽的這種核聚變實際上是重力場約束下進行的核聚變，也是引力約束核聚變。
太陽的引力形成的巨大壓力（重力場）與核聚變形成的膨脹力張力形成了一個平衡狀態，使太陽的核聚變能量得以長時期緩慢的釋放。
在太陽3000億個大氣壓的高壓下，太陽核心的氫原子電子被驅離了，成了自由電子，氫原子核發生了碰撞核融合，形成了4個氫核融合為1個氦核的核聚變反應，每秒鐘有6億噸的氫轉化為5.96億噸的氦，其逃逸的電子中子釋放出了400萬噸物質的巨大能量，每秒鐘以光和熱的形式釋放出3.8×10^26 J，相當於28600億億兆瓦的能量。
地球每秒鐘可以接收到太陽能量為1.740×10^17J，約相當於4000萬噸TNT炸藥的威力，也就是每秒鐘爆炸約3000多顆廣島原子彈的能量，或1000萬座三峽大壩的發電量。
太陽的直徑有139.2萬公里，這個巨大的球在巨大的自身引力作用下，有著向中心不斷坍縮的巨大引力壓力或重力，核聚變產生了巨大的膨脹張力，抵消了太陽向心的引力重力壓力，維持了一種平衡狀態。這種狀態就是恒星的主序星階段，像太陽這樣質量的黃矮星主序星壽命有100億年。
在太陽100億年壽命中，太陽中心核聚變都是在這種重力場約束狀態下進行的，這種平衡會在重力和膨脹力的交替互抵中取得。
當引力加大時，核心的密度和溫度增高，加快核子碰撞速率，從而增加整體核聚變反應速率，導致膨脹力加大，抵禦住了太陽重力壓力；當中心膨脹過快，密度溫度下降，核子碰撞概率和速率減小，核反應速率降低，重力又呈現出擠壓核心狀態，促使它的反應加劇加快。如此循環往復，取得平衡。這個平衡的結果就是每秒鐘大致消耗3.7×10^38個氫原子核，這種最優速率將還要維持50億年。
當中心的氫燃燒殆盡後，再也沒有核聚變的膨脹力抵消太陽巨大的重力壓力，平衡被打破，坍縮的趨勢形成，太陽最終在巨大的重力作用下壓縮為一個致密的只有地球大小的白矮星。而其外圍剩餘大量的氫氦等元素，由於中心引力不足膨脹為一個紅巨星，漸漸消散到太空，成為新的次生星雲。
這就是太陽核聚變的原理以及太陽最終的歸宿。當然地球隨著太陽的毀滅，也會終結，這個終結方式有多種，不在本文討論之列。人類的命運在這個時候之前早就決定了，要麼在距今10億年內滅亡了，要麼早就離開太陽系了。
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