全世界穷尽一切努力正在建设商业核聚变实验堆ITER，它的目标是远超一亿度以上的高温，并且保持超过500秒以上的时间，以让参与聚变的氚氘达到聚变条件，原子核在超高温下突破库仑障壁，聚合在一起形成氦四，同时释放出巨大的能量！
看到这里相信很多朋友都会有一个疑问，教科书上写着太阳中心温度也就1500万度，而ITER第一次开机运行的温度也远超1500万度，为什么太阳能行而ITER不行？
太阳除了有1500万度的高温外还有什么？
太阳是一个直径接近140万千米的等离子火球，尽管早期天文学家并不清楚太阳的发光原理是什么，但也知道太阳中心的温度会在引力坍缩的作用下变得极高，到底有多高呢？
在距离太阳不超过五分之一半径的区域内，温度接近1360万K，而太阳表面只有5800K，当然除了这些以外还有一个产生这个高温的一个途径：超高压，这是太阳外围将近100多万千米厚度的质量压缩导致的，中心压力超过2500亿个大气压，这个压力下太阳内核物质密度高达水的150倍！
而太阳内核的氢元素就在太阳内核高温+高压的环境下正在源源不断转换为氦元素，而太阳表面的光合热就来自于内核的的聚变，每秒有超过6.2亿吨的氢元素聚变成氦元素，质量亏损超过430万吨，各位有兴趣的朋友可以用爱因斯坦的质能方程计算下，太阳每秒释放的能量有多大！
只有高温和高压就能聚变了吗？
1920年爱丁顿爵士提出了太阳的氢聚变成氦的反应中产生能量的模型，并且提出了在恒星内部可能会产生更重的元素！但科学家经过计算发现，太阳内核的温度与压力并不足以产生氢元素核聚变，这里要强调一下，太阳上最多的元素是氢元素，但却是氢的同位素氕，而ITER反应堆中用的是氢同位素氘和氚，必须要来区分下！
氕是氢同位素中比例最高的，自然界中超过99.8%都是氕，而氘的比例则低于0.2%，氚因为存在半衰期，自然界比例是极低的！ITER中使用的聚变材料是氘和氚，因为这两中元素的比结合能比较小，比较容易达到聚变条件！
但太阳不会有人给它制造氘元素，只能由它自己制造，因此科学家计算后氕无法形成聚变，着实让他们有些尴尬，不过1928年乔治·伽莫夫推导出了在两个原子核在足够近的条件下，强力可以克服库仑障壁的量子力学公式，也就是现在俗称的量子隧穿效应！
这个效率非常低，平均有十亿个原子核才会有一对聚变成功，其实这反而是太阳长达100亿年的发光发热的保证，因为太阳内核的氢元素转换成氦元素的速度取决于氕元素聚变成氘元素的速度，这一点上量子隧穿效应成了控制恒星寿命的关键！
太阳内核的质子反应链，从氕氘氦四的过程，太阳现在还处在氢燃烧的主序星时代，内核只是累积氦元素，但温度还不足以达到氦元素聚变。
氘氚核聚变过程
质子反应链没有氘氚聚变的过程，对于太阳来说氘氘聚变或者氕氘聚变已经是一件很容易的事了，但对于人类来说氘氚聚变难度仍然要低于氘氘聚变，尽管氚价格极其昂贵，但仍然义无反顾的选择了氘氚聚变，原因之一是氘氚容易实现，其二是氘氚聚变能产生中子，轰击锂-6可以自持产生氚，似乎有一种增值堆的味道，但氚的回收与利用仍然难度极大！
在没有高压加持的ITER反应堆内部，想要实现更高比例的聚变以及自持反应，唯一的途径是达到超高温并且保持足够久的时间，但随之而来对反应堆内部的超高要求，让参与ITER建设的各个国家焦头烂额，比如ITER的结构是超导托卡马克中的等离子体电流高达千万安培，扭曲模以及磁岛与磁面撕裂问题极其严重，一旦失控轻则熄火，重则可能发生爆炸！
当然磁约束核聚变的另一个突破口与惯性约束的激光点火核聚变装置，三者都是难兄难弟，没有一家达到商业级别，而ITER则在8个国家将近160亿欧元的投入下进度最快，也早已实现核聚变反应，但要达到核聚变商业运行，鬼知道还要多久！但我们对ITER依然保持信心！
