海顺优配可控核聚变一旦实现，100克的核燃料，可以让一辆汽车跑多远？

大家都知道，核聚变这玩意儿听起来挺科幻的，但其实科学家们已经研究了好几十年了。简单说，它就是让轻原子核比如氢的同位素氘和氚，在高温高压下合体变成重一点的核，过程中放出海量能量。这跟太阳内部的反应差不多，太阳就是靠这个发光发热的。要是人类能控制住这个过程海顺优配，不让它像氢弹那样炸开花，而是稳定输出能量，那能源问题基本就解决了。核聚变的好处多着呢，原料从海水里就能提炼，废料少，不像核裂变那样堆出一堆放射性垃圾。问题是，实现可控核聚变到现在还卡在瓶颈上，实验室里能点火，但持续时间短，能量输出还没超过输入。

回想历史，核聚变研究从上世纪50年代就开始了。那时候，冷战时期，美苏两国都想抢先掌握这个技术。苏联发明了托卡马克装置，就是一个环形的磁场容器，用来困住高温等离子体。美国那边也搞激光点火，国家点火装置NIF就是代表。到了70年代，国际合作慢慢多起来，现在最大的项目是ITER，在法国建的，集结了35个国家，花了200多亿欧元。目标是到2035年左右，实现能量增益，就是输出能量比输入多10倍。中国也没闲着，合肥的东方超环EAST装置，2021年就保持了1亿度高温1000秒，这已经是世界纪录了。但这些装置都庞大无比，重几万吨，成本高得吓人，还没到商用阶段。

为什么核聚变这么难？因为要让氘和氚碰撞融合，得把温度搞到1亿度以上，比太阳核心还热。等离子体这东西不老实，得用超强磁场或激光压住它，不然就散了。材料也得扛住中子轰击和高温，不然很快就坏了。现在的实验海顺优配，能量输出刚够勉强点亮，但离稳定发电还远。举例说，NIF在2022年实现了净能量增益，但那只是瞬间的，实际发电得连续跑几天甚至几个月。私企也加入了，比如美国的CFS公司，用高温超导磁体想把装置缩小，但目前还是实验室阶段。总的来说，进展有，但离真正用上还得等10到20年。

现在说正题，假如可控核聚变实现了，100克核燃料能让一辆汽车跑多远？这得从能量计算入手。核燃料一般指氘氚混合物，100克里假设50克氘50克氚。聚变反应是氘加氚生成氦加中子，放出17.6兆电子伏能量。整个过程，质量亏损率约0.7%，意思是100克燃料里有0.7克转成能量。用爱因斯坦的质能方程E=mc²算，m是0.0007千克，c是3×10^8米每秒，E约等于6.3×10^13焦耳，也就是63万亿焦耳。这能量巨大，相当于燃烧3万吨煤或180万升汽油。

汽车这边，拿一辆普通家用车来说，百公里油耗8升汽油。汽油密度0.74千克每升，能量密度4.6×10^7焦耳每千克。所以8升汽油重5.92千克，能量2.72×10^8焦耳。也就是说，跑100公里要2.72亿焦耳，每公里2.72×10^6焦耳。把63万亿焦耳除以每公里能耗，得2.3×10^7公里，约2300万公里。这距离啥概念？地球赤道周长4万公里，2300万公里够绕地球575圈，或者从地球到月球往返30次。要是效率再高点，比如电动车百公里15度电海顺优配，折合5.4×10^7焦耳，距离还能翻倍。

当然，这计算有前提。第一，假设所有燃料都完全聚变，实际效率不可能100%。第二，汽车得装小型聚变堆，现在的聚变装置太大，重万吨，放车里不可能。第三，能量转化损失，聚变产热得转成电或机械能，中间损耗20%到30%。就算这样，2300万公里也够夸张了，一辆车一辈子都跑不完。比起现在电动车几百公里续航，这简直是永动机级别。

不过，别急着高兴，实现聚变汽车还有一堆坎。安全是最头疼的，聚变虽不像裂变易熔毁，但高温等离子体和中子辐射得严密屏蔽，要是出故障，辐射泄漏够呛。燃料氚有放射性，得小心处理。成本也高，现在ITER就烧了200亿，商用堆起码得等2040年后。小型化是关键，美国Helion公司声称一杯重水能让电动车跑5600万公里，但那是理论，实际他们跟微软签了购电协议，目标2028年发电。中国的CFETR项目计划2030年代建演示堆，目标是发电，但离车用还远。