建造人造太陽，追逐無盡能源，首先第一個問題便是什麼是核聚變。
我們為什麼又要花費巨大的心思，和巨額的資金來研究核聚變呢？我們知道萬物都是由原子組成，原子的中心是一個帶正電的原子核，它的周圍分布著帶負電的電子，所謂的核聚變反應，就是讓高速運動的原子核互相碰撞彼此聚合。
核聚變
從而生成和原來完全不同的原子核，這種原子核發生變化的反應就是「核反應」，核反應通常要比普通的化學反應產生的能量高得多，那麼核聚變是怎麼產生能量的呢。
我們以未來的聚變反應堆所使用的原料為例，在未來聚變堆的核反應中，一個氘原子核與一個氚原子核碰撞，形成了一個氦原子核，同時釋放出一個中子。
而反應後的質量比反應前的質量減少了0.4%，減少的質量就轉變成了巨大的能量，這是由質能方程E=mc所得出的結論
那麼核聚變的能量會有多大呢？它是石油的800 萬倍，也就是說，1g 核聚變發電的燃料，幾乎能夠產生8 噸石油燃燒產生的能量，雖然我們天天在報導各種核聚變實驗的最新進展。但實際上，我們平時一直都在享用核聚變反應所產生的能量。這就是太陽能
太陽是一個幾乎全部由氫元素構成的氣體大球，在它的中心位置，發生著持續不斷地核聚變反應，使氫元素互相聚合起來，而正是核聚變反應產生的熱量，才使得太陽發光發熱。
所以實現核聚變發電就相當於在地球上建一個「人造太陽」，其實除了能量巨大之外，相比於核裂變，核聚變還有很多優勢，這都使得人們從未停止追逐它的腳步。核裂變使用的是鈾燃料，但鈾元素資源是有限的，在未來很有可能面臨枯竭的局面，但核聚變發電的燃料是氘和氚，也就是重氫和超重氫，這都是氫的同位素，在地球上的儲量幾乎是無限的。
而且這個儲量和石油還不一樣，它不受地域的限制，哪裡有水哪裡就能獲得原料，核聚變的另一個優勢說出來你可能不信，那就是它的安全性。
這怎麼可能呢，氫彈那要比原子彈不知道高到哪裡去了，但實際情況是，當核聚變反應裝置發生異常時，不會像核裂變那樣向過度反應方向進行，不會引發連鎖反應，反應會被快速抑制。
從原理上看，是不可能形成失控之勢的，另一方面，雖然在核聚變發電中也會產生放射性廢物，但是絕不像核裂變發電那樣，產生需要與人類隔絕幾萬年的高放射性廢物。
那麼要實現核聚變需要又該怎麼做呢？又該滿足哪些條件、獲得哪些原料呢？
第一個原材料便是等離子體，上面我們說了，要產生核聚變，原子核之間就需要有相對高速的碰撞才能實現，但是原子核通常是被電子包圍的，所以要想讓原子核更容易互相碰撞，就要把電子從原子核上剝離，使得原子核處於周圍沒有電子的狀態，也就是說原子核必須是裸露的，而使原子核裸露的方法之一，就是使物質處於高溫狀態。
從本質上講，溫度就是物質的原子或分子的運動劇烈程度的描述，也就是說物質的溫度越高，其中的原子或分子的活動就越劇烈，物質溫度越低，其中的原子或分子活動得就越緩慢，高溫狀態既會使得原子核的運動速度增加，也會使得電子脫離了原子核的束縛，比如說氣體就是原子或分子在空中高速飛舞的狀態，當氣體的溫度達到幾千攝氏度時，原子或分子間的相互碰撞會更加激烈，碰撞的瞬間，電子會從原子或分子中剝離，這種電子和原子核分離並高速飛舞的狀態就是「等離子態」。
等離子態
對應的物體就是「等離子體」，等離子體是和固體、液體、氣體並列的物質的第四種狀態，只有達到等離子態，原子核才能發生聚變反應。
在日常生活中，等離子體的例子很常見，比如火焰的一部分就是等離子體，螢光燈內部的水銀蒸氣，由於放電也變成了等離子體，由等離子體發出的紫外線，碰撞塗在燈管內壁上的螢光物質，這就是螢光燈的發光原理。
還有閃電和極光也是等離子體發出的光，當然了太陽也是由等離子體構成的，說得更遠一些，由於宇宙中的可見物質大部分都是恆星，所以可見宇宙的99%以上的物質都處於等離子態。
在可見的宇宙中，等離子體才是常態，而固體、液體和氣體其實是極少數的
我們就得出了要想獲得核聚變反應的第二個條件，這就是高溫，由於任何原子核都帶正電，原子核相互靠近就會產生靜電斥力，所以為了產生聚變反應，就必須給原子核以足夠的速度來克服這個靜電斥力，而又由於原子核的運動速度與等離子體的溫度是等價的，所以要想產生聚變反應，就必須使等離子體處於高溫狀態，對於核聚變發電來說，它所需要的溫度是1 億攝氏度以上。
當溫度達到1 億攝氏度時，核聚變發電所需要的等離子體中的粒子速度，會達到每秒1000 千米的高速，而常溫空氣中的分子速度僅為每秒300 米左右。所以我們可以看出來，核聚變並不是在特定的溫度下才發生的，它並沒有一個觸發溫度，只是溫度越高，原子核就越是互相接近，也就越容易產生核聚變，其實即使在低於1 億攝氏度時，聚變反應也能發生，只是發生的概率比較低。比如說5000 萬℃時的發生概率只有1 億℃時的1/10，這下我們不禁就有疑問了，太陽的能量之源是聚變，它的中心發生著4 個氫原子核。聚變成1 個氦原子核的聚變反應
正是由於這個反應產生大量的熱能，所以太陽才可以在幾十億年間，始終保持著高溫、發光的狀態。但是太陽的中心部分溫度只有1500 萬℃，這和1 億℃相比，簡直就是低溫，那麼太陽是怎麼做到的呢。這是因為太陽由於自身的引力而發生了強烈的收縮，中心內部的密度非常高，一立方釐米達到了驚人的160g。所以原子核互相碰撞的機會就非常大，這就是它在低溫下也能夠產生核聚變的原因。
所以在地球上，不論是目前正在研究的核聚變發電還是氫彈，人們都不使用最常見的一個質子一個電子的氫，也就是不使用氕，因為要想實現經濟的聚變堆，不能只追求高溫，還需要提高等離子體的密度，而使用氕，所需要的壓力是難以想像的，在地球上是很難人工實現的。現在人類對於溫度倒不存在太大的難度，在核聚變實驗中記錄的等離子體溫度記錄，已經遠遠超過了1 億℃，最高記錄是5.2 億攝氏度，這個記錄是日本的核聚變實驗裝置JT-60，在1996 年創造的。
那麼不使用最常見的氫，我們使用什麼呢？
未來的聚變堆使用的燃料是氘和氚，也就是重氫和超重氫，這哥倆都是氫的同位素，也就是同種元素的不同原子量的原子，它們的化學性質和普通的氫元素完全一樣，比如氘和氚都能夠組成水分子。原子核通常由多個帶有正電的質子和不帶電的中子構成，但是最簡單的原子核，氕原子核僅由一個質子構成，而氘的原子核由一個質子和一個中子構成。
氕、氘、氚
氚的原子核則由一個質子和兩個中子構成，在這裡需要注意的是，氚是會發出β射線的放射性物質，半衰期為12.3 年，所以必須嚴格管理。防止其洩漏到周邊環境中去，那麼為什麼必須使用氘和氚，使用碳不行麼，原理上可行。
碳聚變
但實際應用中不可行，這是因為聚變堆使用氘和氚，這樣的組合是最容易產生聚變反應的，如果用其他原子核進行聚變的話，等離子體的溫度就必須提高很多，這在技術上是個難題。
另外像氫這樣比較輕的元素，也要比碳那樣比較重的元素，更容易發生核聚變反應，這是因為全部元素中，靜電斥力最小的，就是原子核內只有1 個質子的氕、氘、氚，而碳的原子核內有6 個質子，由於靜電斥力與各個原子核所帶電量成正比，所以碳原子核之間存在的靜電斥力，是氫原子核之間的36 倍，這就使得核聚變反應非常困難。
在宇宙中，碳原子核之間發生的聚變反應，也只有在年老的恆星，上才會發生，而在靜電斥力最小的氕、氘和氚的組合中，既比較容易產生核聚變反應，又容易獲得的是氘、氚的組合，而氕的聚變反應，人類很難達到太陽中心部分那樣的高壓，所以人類目前的研究方向，就是把它們用作燃料。
總之一句話，氕的聚變反應需要的高壓我們達不到，碳那樣的高溫也很難，所以氘和氚自然就被欽定了，說到氘和氚容易獲得，那麼它們是從哪來的呢，貌似我們生活中沒有見過它們，其實氘也是天然存在的，存量佔氫元素總量的0.015%，人們用物理方法或化學方法可以把重水從水中分離出來，之後再電解重水，就可以得到氘。
由於氘可以從水中獲得，所以說它的儲量是近乎無限的，另一種燃料氚雖然在自然界中的儲量極少，用從水中分離的方法滿足不了需求，但是用鋰就可以在聚變堆內人工生成，原理也很簡單，氘和氚在發生核聚變反應後，除了產生少量的氦原子核，還會產生副產品中子，中子會從等離子體內部飛出，高速飛出的中子其實就是一種射線，能夠輕易穿透物質，但如果在聚變堆的內壁貼上含有鋰的陶瓷，高速飛來的中子就會在這裡產生另外一個核反應，就會產生氚。
通過儲氫材料來回收這裡產生的氚，就可以用作核聚變發電的燃料了，當然了這只是簡單的描述，實際的應用要複雜一點，由於一個氘與氚發生聚變只能產生一個中子，這個中子又要產生下一個氚，所以就要求儘可能地一個中子都不浪費，但這在實際中是做不到的，所以為了使燃料氚能夠持續產生，核聚變堆的內壁上還要增加一個「中子倍增層」，利用核聚變產生的中子去引發其他的核反應，使中子成倍增加，原理是用中子轟擊鈹原子核，這樣會產生兩個氦原子核。
外加兩個中子，好消息是鋰和鈹在地球上並不罕見，目前來說人們主要從鹽湖中提取鋰，不過由於電子產品的需求量不斷增長，未來鋰的供應可能也滿足不了需求，解決辦法之一是從海水中提取鋰。在海水中，每一立方米中含有0.2g 的鋰，所以未來如果可以輕鬆地從海水中提取鋰，那麼儲量也是近乎無限的，而這一點十分可行並且經濟的很，因為不論是火力發電、核電，還是未來的聚變堆，都要使用大量的海水作為冷卻水，人們完全可以在這個循環中，將分離鋰的技術結合起來，如果在未來人們實現了核聚變發電。
那麼一塊電腦電池中所含的6g 鋰，再加上1.7g 的氘，就可以產生1 戶人家使用30 年的能量，那麼具體到實際應用中，聚變堆是怎樣實現發電的呢？其實也很簡單，燃料氘和氚原子核發生核聚變反應，產生了氦原子核和一個中子，由於磁場的作用，氦原子核會留在等離子體中，而中子會以高速從等離子體中飛出，和容器內壁上的包層碰撞，使包層中產生熱量溫度升高，所以說高溫等離子體加熱了反應堆的內壁是不準確的，應該是中子加熱了內壁，包層的內部有冷卻水管，冷卻水就這樣被加熱，為了使它們不沸騰，可以使用加壓的方式，用這些冷卻水加熱另外系統中的水，產生高溫蒸汽，衝擊汽輪機發電。所以核聚變的發電原理，和火力發電、核能發電是一樣的。
接下來我們就要造一個核聚變發電站了，其實從上面說的不難看出，核聚變的原理十分簡單，原料也極易獲得，好
你是需要1 億℃，但這也不是什麼難事兒。而且氫彈早在1953 年就被蘇聯人搞出來了，為什麼核聚變發個電就這麼難呢？這是因為，地球上不存在能夠盛放1 億℃以上的等離子體的容器，我再把這句話重複一遍，因為地球上不存在能夠盛放1 億℃以上的等離子體的容器，這句話十分重要，但我們絕大部分人都把這句話的真實內涵搞錯了。
我們一般認為，溫度這麼高，任何容器都要化掉了，甚至是在瞬間檣櫓灰飛煙滅。1 億℃的溫度冒出來，豈不就嚴重悲劇了麼，其實不會出現這樣的情況。
雖然聚變堆中的溫度達到了1 億℃以上，但其中的等離子體密度，一般情況下只有大氣的10 萬分之一，所以即便是有什麼原因，使得這些等離子體的熱量瞬間轉移到了反應堆的內壁上，也只會使內壁表面熔化損傷，而絕不可能使整個容器灰飛煙滅，所以嚴格地說，溫度高與熱並不一定就是等價的，你可能覺得這難以理解。
我舉個例子大家就會明白了，桑拿房誰都去過，桑拿房的溫度高達七八十度，甚至高達100℃，這樣的環境我們都能忍受，但是給你扔50℃中水中你試試，大部分人是受不了的。這是因為桑拿是高溫蒸汽，雖然水分的運動速度高，每個分子撞擊皮膚的衝擊力也很大，但是分子的密度比水底，碰撞皮膚的分子個數少，結果就是整體進入皮膚的熱量相對少，這就是人可以忍受桑拿高溫的主要原因。
但是在水中就不同了，在50℃的水中，雖然水分子的運動速度比較慢，每個分子的撞擊力也比較小，但是液體分子的密度很高，碰撞皮膚的分子數量非常大，結果就是整體進入皮膚的熱量相對多，所以說1 億℃的等離子體，並不是能夠熔化任何物體的驚人的熱源，只要它的密度低，就不會那麼恐怖，但是既然密度低就沒有事兒。
為什麼我們還說地球上不存在，能夠盛放1 億℃以上的等離子體的容器呢，這是因為如果等離子體和聚變堆的內壁接觸，等離子體就會立馬被冷卻，冷卻了還聚變個毛，當然了容器肯定也會受傷，所以用容器盛裝的最大難點在於，不是怎樣保住容器，而是怎樣保住溫度。防止等離子體破滅，第二大的難點才是保護容器的完整，地球上不存在能夠盛放1 億℃以上的等離子體的容器，這句話的重點是1 億℃而不是容器，那麼我們該怎麼解決這個問題呢？
答案是讓等離子體飄起來，漂浮在容器中就可以了，所以在核聚變反應發電中，要實現把容器抽成真空，然後放入燃料氣體，再加熱變為等離子體，再想辦法不讓這些高溫的等離子體碰到容器壁，能夠使這種看似不可能的想法變成可能的。就是磁場，是磁場讓等離子體懸浮了起來，這種聚變堆就稱作「磁約束」式，我們知道磁場並不是實物，它不能直接被人眼看見，但它是確實存在的，由於在等離子體中的電子和原子核，具有圍繞磁場線螺旋飛行的屬性，所以只要創造一個圓形閉合的磁場。
從原理上說，電子和原子核就會沿著圓形的磁場線邊旋轉邊向前運行，於是人們就產生了這樣的想法，把一個個的圓形的電磁體線圈依次環繞起來，就好像把它們挨個綁在一個看不見的大號的麵包圈上。
這樣通電後就可以形成一個圓形的磁場，磁場線穿梭其中，但是這樣的線圈配置是存在問題的，由於這樣形狀的線圈配置，就導致了容器內側的線圈間隔小，而外側的線圈間隔大，所以內側的磁場線就要比外側的磁場線密集。
也就是說，越靠近內側磁場就越強，由於存在磁場線的疏密不同，電子和原子核就獲得了一個把它們推出麵包圈的力，這樣一來的結果就是，等離子體會從磁場中洩漏到器壁上，這就是所謂的「逃逸」。
也就是說，用這種方法還不能夠維持等離子體漂浮在磁場中，於是在上世紀50 年代，研究者們就開始考慮怎樣能製造一個磁場線扭曲的籠子，也就是用什麼方法，把麵包圈形狀的磁場線扭曲。這樣一來，閉合的磁場線在某個地方通過麵包圈的外側，而在其他地方又通過了其內側，而圍繞並沿，磁場線飛行的電子、原子核，也就有時在麵包圈的內側，有時又在外側，磁場線的疏密帶來的側向作用力也就不復存在了。
也就不會把它們推出麵包圈，結果就是，電子和原子核在麵包圈內邊旋轉邊沿著磁場線運動，這樣等離子體就被約束在磁場中了，那麼如何使得磁場線扭曲呢？
怎樣造出這樣一個扭曲的籠子呢，這就是目前核聚變研究的主流——託卡馬克，託卡馬克是在1950 年前後由蘇聯發明的，那麼託卡馬克是怎麼個套路呢，我們都知道，把導線纏繞在鐵芯上，通電就會變成電磁體，只有一根的單匝環狀的通電線圈產生的磁場也與此相同，同樣的使麵包圈形狀的等離子體形成電流，也能形成單匝環裝的通電線圈所產生的磁場效果，把這樣的麵包圈與我們之前說過的，有缺陷的、電磁體環繞的線圈結合起來，磁場線就呈螺旋狀扭曲了。
真正的磁籠也就形成了，等離子體就可以以懸浮的狀態被保持在容器中了，那麼問題來了，怎樣使等離子體形成電流呢
原理上講很簡單，那就是用導線連接懸浮在容器中的，幾億攝氏度的等離子體，接上電源就可以形成電流。可惜這個方法沒法使用，因為我們不知道什麼導線可以承受幾億度的高溫，託卡馬克使用的是電磁感應技術，在初中的時候想必我們都做過這樣的實驗，當把磁鐵插入沒有連接電源的線圈內時
線圈中就會感應出電流來，在託卡馬克裝置中，在麵包圈容器當中的孔裡放上電磁體，專業點叫法稱作中心螺管。
託卡馬克結構
給這個磁體通電，，電流逐漸增大時，就和把磁鐵插入線圈的效果是一樣一樣一樣的。
這樣一來，麵包圈容器中的等離子體中就會感應出電流，當然了這種方法也面臨著巨大的挑戰，那就是僅僅使用中心螺管，還不能夠在等離子體中，產生長時間持續的單向電流，因為要用電磁感應在等離子體中產生這樣持續的電流，就必須給這塊磁體通電，而且電流要一直增大直到無限，這顯然是不可能的。所以這也是核聚變面臨的巨大難題之一，雖然很難，但至少我們知道了磁約束的實現途徑，而要想實現核聚變發電，另一個需要滿足的條件，就是把燃料加熱到1 億℃的，之前我們聊了這麼長時間，仿佛這個1 億℃是輕輕鬆鬆理所當然的，我們的關注點一直都在怎樣不讓這1 億℃跑了。但實際上達到1 億℃，同樣需要人們費盡心思。
我們知道，在物質中有電流流過時就會發熱，這被稱作焦耳熱，我們冬天用的電爐子和電褥子，就是利用這個原理造出來的，但是當電流產生熱時，電阻就會變小，產熱隨之也變小，由於等離子體溫度越高，電阻越小，所以用這種方法加熱的話，最高只能達到2000℃，這對於核聚變來說是遠遠不夠的。
於是人們想到了射頻加熱和中性束加熱兩種方法，所謂的射頻加熱就是類似微波爐的加熱方法，在微波爐中，我們用最適合於加熱食品中水分子的頻率的電磁波，也就是用微波來照射食品使其加熱，同樣的我們也可以用最適合於加熱等離子體中的電子，或原子核的高頻電磁波來照射等離子體，當然這樣的裝置要有兩種，一種是加熱電子的裝置，另一種是加熱原子核的裝置，這是因為加熱兩者的最佳電磁波頻率是不同的，另外一種方法中性束加熱，就是把燃料氘做成不帶電的高速粒子流，去撞擊等離子體，也就是利用發射高能量的粒子束的方法，來提高等離子體的溫度，製造中性束的方法，是讓氘暫時變成離子並帶上電，帶電粒子在電場中能比較簡單地被加速，不過氘以離子形式進入反應堆的話，就會受到反應堆中強磁場的作用，從而改變飛行方向，這樣一來，高能的粒子流就不能完全到達等離子體中，起不到充分加熱的效果，所以當氘離子被充分加速之後，還要讓它們穿過中性氣體，獲得電子還原成電中性的原子，之後再射入到等離子體中，這就是中性束加熱的原理，除了以上的三種方法，我們還有第四種方法。
這就是核聚變反應加熱，，等離子體被充分加熱之後，就開始發生聚變反應，此時產生的熱也可以加熱等離子體，前面我們就說過了，氘原子和氚原子進行核聚變反應，產生高速飛行的氦原子核和中子，中子不受磁場的約束,所以可以從等離子體中飛出，而氦原子核帶電，所以受磁場的約束，仍然停留在等離子體中，這種高速運動的氦原子核和周圍原子核、電子發生碰撞，就會使得等離子體的溫度上升，核聚變反應產生的能量，雖然大約80%會被中子帶走，但還有剩下的20%歸屬氦原子核，留在等離子體中。所以當溫度更高時，只用聚變反應產生的熱，就足以維持等離子體的溫度了，無需外部再加熱，這就好比用打火機點燃報紙一樣，點燃之後我們就不用再加熱了，燃燒放出的熱就足以使紙片繼續燃燒，實現這種狀態的條件被稱作「點火條件」。
當然在託卡馬克裝置中，即使滿足了等離子體的點火條件，某種程度上還是需要射頻加熱、中性束加熱裝置繼續工作，這是為了使等離子體持續流動的緣故，可以說從以上我們說了這麼長時間來看，核聚變的原理並不難，理論上都可以行得通，但核聚變依然面臨著巨大的挑戰，最大的挑戰就在於核聚變的轉化效率，磁約束、射頻加熱、中性束加熱等都需要巨大的能量，這些能量的獲取相比於聚變產生的能量十分不經濟。
另外現在進行的聚變實驗的反應穩定時間都太短了，很容易發生等離子體破滅，難以應用到實際中，再者核聚變裝置還要具有很強的抗中子輻照能力，抗等離子體輻照能力等，雖然我們一開始就說了，相比於容器問題，防止等離子體破滅是頭等大事，但這並不代表容器就可以糊弄了，它同樣十分重要，也同樣讓人感到棘手，由於每個氘氚聚變，都會產生一個14MeV 能量的中子，這些高能中子能輕易擊碎第一壁材料中的金屬鍵，產生大量缺陷，引起輻照腫脹、脆化、蠕變等問題。
使得材料完全沒法使用，商業聚變堆役期中，第一壁中子劑量預計超過100dpa，而裂變堆的劑量在1dpa 量級，因此現有的裂變堆材料，很難直接拿到聚變堆中使用，這裡面dpa 是指原子平均離位，原子平均離位是材料輻照損傷的單位，定義是在給定注量下，每個原子平均的離位次數，它是一個衡量材料輻照損傷程度的一種方法，它表示晶格上的原子被粒子轟擊，離開原始位置的次數與晶格上的原子數量之比，比如10dpa 表示材料中每個原子，被平均離開原始位置10 次，另一方面磁約束的邊界也並不是理想的，第一壁依然要承受高通量的氘、氚、氦等離子體衝擊，這些等離子體轟入材料內部後會在表面聚集，引起表面起泡、脫落，這一方面會破壞材料的表面完整性，另一方面脫落下來的碎片進入等離子體，也會造成等離子體破滅。
別忘了聚變會發射出中子，而在中子轟擊下，許多元素都會發生核反應，嬗變成其他核素，有些核素是不穩定的，會進一步衰變持續放出輻射，這樣一來聚變反應無輻射汙染產物的優勢就沒有了，所以用作第一壁的材料都是低活化材料，也就是嬗變後依然穩定不衰變的元素，一開始人們打算用金屬鉬作為第一壁材料。後來發現嬗變產物有輻射太難處理，現在都在逐步換成金屬鎢，它嬗變產物是穩定的錸和鋨，當然除了以上這些，聚變裝置還要耐高溫、耐熱衝擊，商業聚變堆第一壁的工作的溫度在1000℃以上，等離子體破滅的一瞬間更是能達到2000-3000℃，鋼材、銅材這樣的低熔點材料直接就pass 了。
另外第一壁的任務是把熱能導出去，熔點高但導熱性不行的陶瓷材料基本上也被斃掉了，目前比較有希望的候選材料金屬鎢，熔點為3400℃，但鎢還存在塑性較差的缺點，在離子體破滅的熱衝擊下，熱應力往往會使得材料表面開裂，所有這些難點都讓人們看不到希望的所在。但世界人民從來都是不信邪的，特別是中國人民更是不信邪的，現在我們國家已經實現了1000 秒的反應穩定時間，國際上的ITER 國際熱核聚變實驗堆也在自我奮鬥
國際熱核實驗堆除了更長的反應時間，人們也在追逐更經濟聚變的實現，至少要讓核聚變反應產生的能量，是用於加熱燃料所投入的能量10 倍以上，我們才真的可以說見到了核聚變發電的曙光。
核聚變這麼難，我們還費這個勁幹嘛？難道現在的電力不夠用嗎？
其實說夠也夠了，說不夠也不夠，但是我們人類就是這樣一個永不滿足的物種，只有放眼未來，才能更好地經營現在，在科學的歷程上，太多當時看似毫無卵用的東西，現在都成為了世界的基石。對於核聚變發電來說也一樣，現在在我們可預見的未來，裂變發電如果在全球普及，人類也會得到前所未有的大發展，但核裂變還有太多的不如意之處，而核聚變則要比它優越很多，人們不是一直擔心核電站的安全嗎？特別是車諾比和福島等核事故，更是在人心中留下了很大的陰影面積
也許你認為聚變堆的安全性會更差更可怕，但事實是如果使用聚變反應堆的話，安全性要比裂變堆高很多，裂變堆利用的是鈾235 等原子核發生的，核裂變反應所產生的熱進行發電，核裂變也可以產生和核聚變幾乎同數量級的巨大熱能，發生裂變反應時，鈾235 的原子核分裂成兩個或多個小原子核，同時放出2-3 個中子，這些中子被附近的其他鈾235 原子核吸收後，會誘發其進行核裂變反應，以此類推，一個核裂變反應產生的中子又誘發新的核裂變反應，這樣核裂變就連鎖發生，這就是裂變堆的原理。
把作為燃料的鈾，放進金屬制的筒中製成的棒狀物就是燃料棒
燃料棒
在裂變堆中，這種燃料棒有很多捆，所以必須要控制裂變堆中的核裂變反應，適度地鏈式發生，以使它們不至於失控。方法就是通過向燃料棒之間插入能吸收中子的控制棒，來防止過量的鈾235 吸收中子，使得鏈式反應適度發生，但是聚變堆就不用這麼麻煩了，聚變堆並不發生像鈾235 那樣的鏈式裂變反應，相反它需要源源不斷地供給燃料，以便不停地發生核聚變，而一旦停止供給，聚變反應就會立馬停止。而且任何時候反應堆內的燃料總量也只有1g 左右，這些燃料的實際燃燒量也只有5%不到，大部分燃料都沒發生反應，就被排出了反應堆，所以對聚變堆的控制是相對容易的。
再者假設由於某種原因，使得等離子體的溫度劇烈上升，反應堆內壁瞬間變得非常熱，一部分表面層蒸發，使得雜質混進了等離子體內，這樣，雜質的原子會發光，把能量以光的形式輻射出去，結果就是等離子體急速冷卻破滅，反應停止。
所以綜上所述，核聚變反應發生異常時，等離子體自發冷卻，從原理上看是不會失控的，除了安全性，相比於現在的核電站，核聚變更能算得上是未來的清潔能源，在現今的核電站中，燃料鈾235 發生核裂變反應，產生各種各樣的放射性物質，這些放射性物質中含有各種半衰期的物質
一般情況下，核電站使用過的核燃料都要經過再處理，從中提取能夠重新作為反應堆燃料的鈾和鈽，再處理後殘留下來的廢物和玻璃混合後，固化成高放射性廢物玻璃固化體，這種廢物的放射能特別高，製作完成時，表面的放射線照射人體20 秒就可以致死，而放射能的衰減需要非常長的時間，所以它們就被埋在了300 米深的地下，在今後幾萬年的歲月中與人類隔絕。
除此之外
還有核電站的工作服，由於受到照射而帶有放射性的反應堆中的零部件等等，這些都是含有放射性的低放射性物質，它們通常被埋在較淺的地下與人類隔絕，但是相比之下，核聚變則要「乾淨」得多。
雖然在聚變堆中也產生大量的放射性廢物，比如聚變反應產生的中子碰撞反應堆的內壁，內壁的結構物質也要受輻射而變為放射性物質，但這其中並沒有產生半衰期非常長的放射性物質，也就是沒有像核裂變發電那樣，產生很多的高放射性廢物，而且雖然中子撞擊反應堆內壁，使部分材料受到輻射，但幾乎所有的放射性物質，都集中在反應堆的內壁中，只有在反應堆報廢，或者定期更換時，才需要把反應堆內壁等原材料，作為低放射性物質進行處理，只是受輻射的反應堆內壁被等離子體損傷，部分破碎或粉化，對此需要嚴格管理，以防飛散，其實對於聚變反應堆來說，產生什麼級別的放射性物質，產生的量又有多大，都與反應堆內壁的物質構成有關。利用金屬鎢，它嬗變產物是穩定的錸和鋨，另外還有低活化的碳化矽複合材料等，這都是理想的候選材料。