核融合是什麼意思

核融合（Nuclear fusion）是兩種輕核（質量較小的原子核）結合成為一種質量較重的原子核，同時釋放出巨大能量的反應過程。這種反應與核裂變相反，後者是重核分裂成兩個或更多輕核並釋放能量的過程。核融合是太陽和其它恆星產生能量的方式，也被科學家研究作為未來的能源來源，因為它具有產生大量能量且不產生長壽核廢料的潛力。

核融合的典型例子是氫的同位素氘（重氫）和氚的融合，產生 helium-4 和一個中子，同時釋放出能量。這個反應的方程式如下：

[ \rm {}^2_1\text{H} + {}^2_1\text{H} \rightarrow {}^4_2\text{He} + {}^1_0\text{n} ]

其中，( {}^2_1\text{H} ) 表示氘原子，質量數為2，原子數為1；( {}^3_1\text{H} ) 表示氚原子，質量數為3，原子數為1；( {}^4_2\text{He} ) 表示氦-4原子，質量數為4，原子數為2；( {}^1_0\text{n} ) 表示中子，質量數為1，電荷數為0。

核融合反應需要極高的溫度（通常大於太陽中心溫度的數十億度）和壓力才能發生，因為原子核帶正電，它們之間存在強大的電磁排斥力。這種反應的難度使得核融合能源的開發成為一項重大科學挑戰，但一旦實現，它可能成為一種清潔、高效、安全的能源形式。