根据新华社报道，美国能源部在12月13日突然宣布，美国在“核聚变”领域取得了重大突破，已经实现120%的正向能量输出，这可能是人类走向清洁能源的一个新起点。

我们一直在尝试开发各种能源为己所用，例如水能、太阳能、风能等等，但化石能源仍旧是最根本，最可靠的能源。世界上化石能源最丰富的地方就是中东地区，石油大亨遍地都是，中东土豪的名号人尽皆知。

中东土豪们之所以能够“高枕无忧”，就是因为现在还没有出现任何一种能够撼动化石能源地位的新能源出现，大家想要发展就需要高价买石油。那么美国这次“核聚变点火”成功，是否代表着新一轮能源变革已经到来，人类将会进入“无限清洁能源”时代？也有人说这是美国虚晃一枪，中东国家到底慌不慌？

化石能源是地球经过亿万年时间慢慢累积的不可再生能源，总有一天是会被用尽。根据研究表明，煤炭、石油、天然气等化石能源在过去200多年的时间里已经被用掉大半，如果目前已经探明的储量不变，石油、天然气可能会在未来50-80年的时间内耗尽，煤炭资源也最多维持200年左右。

化石能源占据了全球能源使用量的88%以上，在化石能源耗尽之前必须要寻找到一种足够支撑人类文明的新能源，而核技术就是目前最被看好的一种。

核能也就是从原子核中释放出来的能量，最被人们熟知的核能运用是“核武器”跟“核电站”。不可控核裂变运用的成果就是原子弹爆炸，在一瞬间将巨大的能量释放出去，产生毁天灭地的威力。可控核裂变主要运用在能源领域，在特制的反应堆中，核裂变反应后能量的释放是缓慢持续并且受控制的，这就是核电站发电，目前世界上有16%左右的电力都是由核电站发出的。

重元素的裂变反应能够产生巨大的能量，目前使用的主要是铀元素，1千克铀元素裂变反应后产生的能量相当于2500吨煤炭完全燃烧释放的能量。但核裂变反应有很多致命的缺点，第一是可利用的原料非常少，根本无法像化石能源那样大规模使用。目前全世界已探明的可开采铀矿只有100万吨左右，并且只在极少数国家内有。海洋中含有大量铀元素，但上千吨海水中只能提取出几克铀，提取的成本太高。

铀元素裂变反应之后会产生大量辐射废料，这些废料对自然环境的污染非常严重，目前还没有办法进行无害处理，不能回收的废料只能深埋地下。因为种种限制，目前核裂变也无法代替化石能源支撑起人类的日常能源消耗，因此各国开始研究起了可控核聚变反应。

核聚变也叫核融合，指的是轻元素的原子核在高温高压条件下发生聚合作用，然后生成新的原子核，在这个过程中也会释放出巨大的能量，甚至还要超过核裂变产生的能量。核聚变反应是未来最可能实现的清洁可持续能源之一，它也是近些年来各国研究的重点，可以说谁率先实现可控核聚变反应的应用，谁就能领头新一轮的能源变革。

目前我们已经能够利用不可控核聚变反应，并利用它制造出来了氢弹。核聚变反应要比核裂变反应有更大的优势。第一点是原料丰富。进行核聚变的原料主要是氘元素和氘元素，这几种元素在地球上有大量储存，完全足够人类使用亿万年。

核聚变释放的能量也非常可观，同样是一公斤原料，核聚变反应后产生的能量是核裂变的4倍左右，相当于10000吨煤炭的能量。除此之外，可控核裂变反应后也不会产生大量的高辐射的核废料，相较于核裂变更加环保，加大的减少了核泄漏的危害。

我们身边最大的核聚变反应堆就是太阳，太阳内部每分每秒都在发生剧烈的核聚变反应，每秒钟就要消耗掉大约400万吨的核燃料，从太阳诞生到燃烧至今，至少已经燃烧了相当于100个地球重量的物质。太阳之所以能够进行剧烈的核聚变反应，是因为它的质量够大，温度够高，但想要在地球上实现可控核聚变却非常的困难。核聚变比核裂变发现的更早，但实际应用却要晚很多。

“人造太阳”是核聚变应用的终极理想，在这项技术上我国一直走在世界前沿，2006年我国与美国、欧盟、俄罗斯等国家共同启动了国际热核聚变实验堆计划。2021年我国的人造太阳的运行时间已经突破1000秒，这是目前世界最长记录。就在今年11月底，我国还宣布造出了核聚变反应堆和核心部件“增强热负荷第一壁”。

目前主流的可控制核聚变方式有两种，一种是磁约束，在超越太阳的极高温度下进行反应，其中最有可能成功的就是托卡马克装置，我国现在主要研究也就是这个方向。而另一种是惯性约束，美国这次发表的突破就是在惯性约束方面。惯性约束可控核聚变需要的条件非常苛刻，目前有很多科研难题无法突破，进展也比磁约束方面小很多。

那么美国这次研究能不能成功应用，从而撼动化石能源的地位呢？短时间内是不可能的。这次美国号称激光输入2.05兆焦耳能量，产出了3.15兆焦耳能量，看似能量效率要大于1，但这并没有计算启动这个装置以及发射激光所消耗的能量。也就是说只能在实验室数据中取得这个效果，离着实际应用还有很远的路要走。

另一方面，目前这个装置短期内之能点火一次，也无法实现持续正向能量输出。当然在科研方面这可能是一次很有用的实验，能为后续核聚变研究提供参考。人类想要实现“无限清洁能源”就需要从不同方向进行尝试，所以的奇迹都是从不可能中产生的。