核聚变原理 流浪地球重聚变发动机技术和核聚变有什么关系
龙章《流浪地球》春节档电影票房突破20亿。其中，提到了一个词“团圆可变发动机技术”。那么这是什么技术呢？可变发动机重新组合技术与核聚变有什么关系？什么是核聚变？本文将对此进行讨论。
什么是团聚引擎
在《流浪地球》中，也有一些引人注目的“大家伙”——身高11公里、比珠穆朗玛峰还高2.2公里的团聚引擎。每台发动机可以提供150亿吨的推力，欧亚大陆和美洲有1.2万台这样的发动机，总共可以提供150万亿吨的推力。只有用这么大的动力，才能把地球推到5年左右的最低速度，逃离太阳引力，也就是16.7公里/秒。
团圆可变发动机技术
李金斌解读重聚是重原子核聚变。“我们经常听说核聚变是轻核聚变，即氢的聚变反应变成氦释放出巨大的能量，这也是太阳产生能量的主要方式。人类能做的不是用氢原子进行可控核聚变，而是氦不是核聚变的终点。氦可以继续聚变产生碳，而碳继续聚变产生硅，即氦-4→碳-12→硅-28。
当然，硅并不是核聚变的终点，大质量恒星后期的聚变反应叫做“重聚”。大质量恒星从“硅”中“重聚”的过程是:硅-28→硫-32→氩-36→钙-40→钛-44→铬-48→铁-52。核聚变说到铁，它不会释放能量，而是吸收能量，所以团圆产生的最终废渣就是铁。“团圆”释放的能量比氢弹爆炸释放的能量大得多。当然，团聚所需的温度和压力要高得多。
在小说和电影中，使用岩石作为核聚变的主要燃料是这个过程。我们地球上岩石的主要成分是“硅”。正是重聚引擎让流浪地球项目成功，因为地球上到处都是岩石，提供了无尽的燃料。至于如何实现可控的“团圆变化”，是科学家的任务，不是科幻作家的任务。
核聚变导论
核聚变原理
核聚变，即轻原子核结合成重原子核时，释放出巨大的能量。因为化学是一门在分子和原子水平上研究物质的性质、组成、结构和变化规律的科学，而核聚变是在原子核水平上发生的，所以核聚变不是化学变化。
热核反应，即核聚变反应，是目前很有前途的新能源。参与核反应的轻核，如氢、氘、氚、锂等。，从热运动中获得必要的动能并引起聚变反应。热核反应是氢弹爆炸的基础，能在瞬间产生大量热能，但目前还不能利用。
如果能按照人们的意图在一定的限制区域内产生并进行热核反应，就能实现可控热核反应。这是实验研究中的一个重要课题。可控热核反应是聚变堆的基础。一旦聚变反应堆成功，它可能为人类提供最清洁、取之不尽的能源。
冷核聚变是指在相对较低的温度下发生的核聚变反应，是自然界中已知的热核聚变的一种概念性‘假设’。这个假设会大大降低反应要求。只要能在较低的温度下将外核电子从原子核的束缚中解放出来，或者在较高的温度下通过高强度、高密度的磁场来阻挡或定向输出中子，就可以用更普通、更简单的设备来产生可控的冷核聚变反应，同时也可以使成核反应更加安全。
核聚变的实现
核聚变是指质量较小的原子，主要是氘或氚，在一定条件下相互聚合生成质量较重的新核，并伴随巨大能量释放的核反应形式。原子核内有巨大的能量，原子核的变化往往伴随着能量的释放。
产生核聚变通常有三种方式:
1.重力场约束；2.惯性约束；3.磁约束。
主要受控核聚变模式有:
激光约束核聚变
磁约束聚变被认为是目前最有前途的方法。
核聚变的未来研究和发展趋势
我国新一代热核聚变装置East于2010年9月28日首次成功完成放电实验，获得了电流200 kA、时间接近3秒的高温等离子体放电。
负责该项目的中国科学院等离子体研究所所长李建刚研究员表示，本次实验实现了装置内部1亿度高温、等离子体建立、圆形截面放电等各个阶段的物理实验，达到了预期效果。
EAST装置在中国独立设计建造了8年，耗资2亿元。
美国、法国等国在20世纪80年代中期启动了耗资46亿欧元的国际热核实验反应堆计划，旨在建立世界上第一个可控热核实验反应堆，为人类输送巨大的清洁能源。这一过程类似于太阳能的产生过程，因此可控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。
中国在2003年加入了ITER计划。位于安徽合肥的中国科学院等离子体研究所是这一国际科技合作项目的国内主要承担单位。其研发建造的EAST装置的稳定放电能力创下了1000秒的纪录，超过了世界上所有在建的同类装置。
EAST大学科学工程总经理万元熙教授表示，与ITER相比，EAST的规模要小得多，但两者都是全超导非圆截面托卡马克，即它们的等离子体构型和主要工程技术基础相似，EAST比ITER至少早10到15年投入实验运行。
据《科技日报》2014年10月17日消息，美国老牌军事巨头洛克希德·马丁公司近日宣布，在开发基于核聚变技术的能源方面取得了技术突破，第一个可以安装在卡车后端的小型反应堆有望在十年内诞生。
长期来看，核能将是继石油、煤炭、天然气之后的主要能源，人类将从“石油文明”走向“核能文明”。
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