发展核聚变是一条不归路吗？

核聚变是人类文明从1级突破到2级的关键，然而，当下我们的文明只有0.73级。

天文学家尼古拉·卡尔达舍夫曾提出一个“文明等级”的观点，我觉得非常有意思，也表示认同。

一级文明是指能100%利用母星所有资源的文明，也被称为“母星文明”。

二级文明是指能100%利用所在恒星系资源的文明，也被称为“恒星文明”。（有科学家假设在太阳外围制造某个装置，不断吸收太阳能）

按照这个逻辑，三级文明的衡量标准就是100%利用所在星系资源，即“星系文明”。

虽然当下科技日新月异，但我们对地球资源的利用还不够，所以只能勉强被判定为“0.73级文明”。

二级恒星文明的大概设想，就是我们能尽情遨游在太阳系任何一个角落，并且有能力开发当地资源，俨然把太阳系当成了新的基地，一点点对其他恒星系进行探索扩张。

据估测，银河系有1000亿~4000亿颗恒星，所以从二级文明跃升到三级文明的难度，简直就是令人发指。

然而这一切的一切，都得从能源出发。

抛开飞船技术不谈，能源确实限制了人类的探索范围，就像古人，光靠双脚走路，一天24小时不停歇也只能在附近范围活动，但有了马之后，就能“一日千里”。

同理，我们走向星空深处，必然需要一种清洁庞大能源作为后盾。

什么能源呢？

只要头顶上的太阳不熄灭，它就是答案。

发展核聚变不是死胡同，而是全新的未来，为什么这么说，主要原因有以下几点：

1.核聚变符合清洁能源特征

地球上的能源有很多，例如煤炭、石油、天然气、风能、地热能等，但这些能源或多或少都有些缺点。

例如石油在燃烧后会产生一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、颗粒物、多环芳烃等。

但核聚变的主要产物是氦气，这种气体无毒无害且属于惰性，对环境没啥影响，所以核聚变在清洁属性上是拉满的。

2.核聚变的原材料足够多

普通能源跟核聚变没有对比意义，总不能宇宙飞船里加柴油吧，咱们拿核裂变的原材料来对比。

核裂变的主要材料是铀235和钚239。

铀在地球上已探明的储量约为5.9万吨，虽然储量看着不低，但提取工序复杂。

钚239的储量约为500吨，主要通过核反应堆生产，过程是铀239通过一系列衰变最终得到钚239。

从铀235和钚239的储量来看，都不足以支撑人类文明探索整个太阳系。

与之产生鲜明对比的核聚变中氢的同位素。

核聚变主要原材料是氘和氚。

氚在自然界中极其稀少，一般通过中子轰击锂来制备，可以忽视。

但氘不同，它在海水中特别多，每升海水中氘的含量是0.0156克，地球上所有海水中，氘的总量高达10亿亿吨。

就算如今地球上所有的核反应堆都用氘作为燃料，也能使用整整上亿年。

3.提取办法简单

从海水中提取氘的办法有很多，例如电解法、蒸馏法、膜分离法、低温精馏法、催化交换法等。

从效率和经济角度出发，吸附法和膜分离法是主流。

例如吸附法的原理是通过特定吸附材料对氘进行吸附，能耗较低。

4.核聚变能量庞大

核聚变的原理是两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核，过程中会释放巨大的能量。

1克铀235释放的能量，等于2.8吨标准煤燃烧释放的能量。

1克氘释放的能量，等于11.2吨标准煤燃烧释放的能量。

核聚变每公斤燃料，产生的能量约为10^14焦耳，是核裂变的四倍。

所以核聚变产生的能量，远超化石燃料和核裂变产生的能量。

核聚变需要解决的难题

目前来看，地球上这么多能源，如果说哪一种最适合用来探索宇宙，想必大家心中已经有答案了。

但以人类目前的技术，还没办法掌握可控核聚变。

核聚变需要的温度往往高达数亿度（10^8 K），如何让材料装置长期硬扛如此高温，确实是个难题，高温超导材料和面向等离子体材料仍然需要不断突破。

除高温外，人为制造可控核聚变反应，还需要极高的压强，并且需要长期保持，这个特殊装置难题也有待攻克。

核聚变反应堆人类已经研发出来了，虽然最长保持时间记录只有101秒，但我们已经看到了希望。

所以我认为，提升文明等级的关键在于核聚变。

核聚变并非不归路，而是未来。