地球是一颗美丽的蓝色星球，在地球上生活着各种各样的生物，有海洋生物，有陆地生物，有两栖生物和微生物等等，人类是地球上最有智慧的生命，从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，现在人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度是非常快的，人类之所以能够有如此之快的发展速度，离不开对能源的利用，从燃烧木材到燃烧煤炭，从开采石油到利用风能、水力、太阳能以及核能，人类一直都在不断的利用各种各样的资源，目前人类对煤炭的利用依然很多，煤炭是我们平常生活中最常见的能源之一，但也是我们利用最多的能源，我们能够利用煤炭取暖，制作燃料，制作工具等等，而且人类发展越快对煤炭能源的需求就越大。

根据科学家的研究得出，煤炭是地球早期产生的，它主要的形成物质就是植物，在地球早期的时候存在大量的物质，比我们现在地球上看到的植物数量要多，大量的植物死后越堆积越多。经过植物一代又一代的沉积，形成了我们现在能够利用的煤炭，根据科学家的研究，煤炭在地球上的分布很多，不过最多的应该是南极冰川下面，除了煤炭之外，人类对石油的利用也是非常多的，根据科学家的研究得出，远古的动植物死去后，尸体会被空气中的微生物分解，其中的有机物下沉到地表，和砂石结合在一起，随着时间的流逝，这些有机物不断堆积加厚变成沉积岩，再由藻类的尸体和淤泥结合，和沉积岩一起在地层中受到高温高压的淬炼，逐渐转变为油页岩，直至化为我们今天所开采的油田。

人类对石油的利用能够追溯到公元前的古埃及时期，当时人类就用石油做成了沥青，到了公元7世纪，拜占庭人学会利用石油和易燃物制成燃烧弓箭攻击敌人，如今的石油用途更加广泛，除了提炼出汽油外，石油还应用在化肥和润滑油以及塑料中。虽然煤炭、石油这些能源对于人类来说用处很大，但是这些资源都是不可再生资源，随着人类科技的发展，未来总有一天，这些能源都会被人类用完，到时候人类就必须寻找其它新的能源来代替，目前科学家想到的最理想的能源就是可控核聚变，如果人类能够掌握可控核聚变技术，我们将会真正的实现“用电自由”，但是目前人类对核聚变的利用技术依然是比较有限的，还处于探索阶段，不过在前段时间，我国在可控核聚变领域取得了重大突破，距离核聚变的真正应用迈出了重要的一步。

核聚变反应实际上和核裂变反应一样，同属于核反应，但是两者有不同之处，核聚变反应是通过让两个质量较轻的原子，聚变形成新的较重的原子的过程，而核裂变反应是让一个重原子，裂变成两个新的较轻的原子的过程，不过看似这两种反应只是过程相反的两种反应，但这两种反应的过程中，无论是反应所产生的能量，还是反应所产生的衍生物都有很大的区别，在同等质量核反应燃料的条件下，核聚变反应所产生的能量，至少要比核裂变反应所产生的能量高出数倍，并且，核聚变反应的整个过程中还不会产生辐射，可以说核聚变反应绝对是纯净而且高效的能源获取方式。我们的太阳之所以能够燃烧100亿年，就是因为内部核聚变的反应。

太阳是一个主要由氢元素和氦元素组成的巨大等离子体球，半径约70万千米。万有引力让这个等离子球体不断向核心收缩，这样在核心处就形成了约3000亿个大气压和1500万K的温度，在这样的压力和温度下，核心的氢原子外层电子被高压高温剥离了，露出了光秃秃的核，在压力和高温下，核与核之间不断剧烈碰撞，核融合也就是核聚变就被点燃了。太阳核聚变的过程还是非常复杂的，简单来说，4个氢核聚变成一个氦核，在这个聚合过程中，会有一部分质量亏损，这些质量的亏损最终会转变为能量释放出去，太阳核心每秒钟参与核聚变的氢大约是6亿吨，损失质量百分之0.72，就是423万吨。这些能量会被其它天体吸收，而地球每秒钟吸收的太阳光能量大约只有22亿分之一。

大家不要小看这22亿分之一的能量，它相当于地球100万吨煤炭燃烧的能量总和，所以对于人类来说，太阳释放的能源是取之不尽用之不竭的，在20世纪40年代以来，各国相继点亮了核能源，掌握了核裂变和核聚变，核裂变是利用中子轰击铀原子，使其变成为一个钡原子和一个氪原子，同时产生三个新中子，继续重复裂变过程，以此来释放出能量。利用这一原理，可以制造威力强大的原子弹。核聚变和核裂变的过程是相反的，它利用的元素是氢和其同位素氘氚。如果对一个氘原子进行加速，使其碰撞氚原子核，就会聚变反应出一个氦原子和一个中子，从而释放能量。利用这个原理制造出来的氢弹，要比原子弹的威力更大。相比于核裂变，核聚变的优点更多。

根据科学家的研究发现，地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富，根据计算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。而且它既干净又安全，因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行，所以是安全的。现在核聚变技术的成熟的应用就是氢弹。不过基于核聚变技术可以产生巨大的能量，很多国家，包括我国都在积极研究和平核聚变技术，即实现人工控制核聚变，使它用来发电，就像裂变一样。

不过目前人类还不足以真正的利用核聚变，现在面临最大的难点就是可控，可控核聚变是指在进行核聚变反应过程中，能够做到控制反应的烈度，规模以及速度，实现平稳、安全、可持续的能量输出，可控核聚变反应装置又叫“人造太阳”，其反应原理和太阳相似，但又有许多不同。核聚变反应需要在一个空间内容纳上亿度的高温，什么“容器”可以做到呢？在1954年的时候，苏联研制出了“托卡马克装置”，它依靠产生螺旋磁场来约束内部的等离子体，以此和外界隔温，实现核聚变。20世纪70年代，美国研究出了核聚变的新手段，依靠高能量激光均匀辐射氘氚燃料，在极短的时间内加热加压氘氚等离子体，引发核聚变反应，这种方式叫做惯性约束核聚变。

想要彻底实现可控核聚变技术，还需要一种能够长久使用的能源，这种能源就是氦-3，经过科学家的研究发现，氦只有氦-3和氦-4这两种同位素，在地球所有的氦中，氦-3所占的比例只有百分之0.000137，而且这种气体每年都在逃离地球，科学家通过计算得出，地球每年大约有2000克氦-3会从地球内部逃离，目前地球上氦存在10^15克氦-3，而这些氦-3都是非常古老的，科学家猜测，这些氦-3在宇宙大爆炸之后就形成了，从长远角度来看，地球上的氦-3储量并不多，随着时间的推移，地球上的氦-3将会全部流失到宇宙当中，而月球上的氦-3储量是100万吨，所以很多科学家都希望人类能够前往月球开采这种资源，不过从目前人类的科技来看，想要前往月球开采这种资源是非常困难的。

毕竟月球环境和地球环境是不同的，在月球上面没有氧气，没有水资源，昼夜温差非常大，如果人类不穿宇航服，在月球上只能够生存几秒钟，而想要在月球上开采资源，就必须长久的待在月球上，所以人类想要在月球上开采资源，还需要继续努力才行，目前科学家一边在研究可控核聚变技术，一边在想办法开采氦-3这种资源，在2006年的时候，我国自主研发，应用磁约束技术的东方超环EAST建成，2021年，EAST在1.2亿度高温下稳定运行了101秒，2023年，EAST又创下了高功率稳定运行403秒的记录，2022年，磁约束技术的“环流2号”实现了100万安培等离子体电流下稳定运行。2023年，“环流3号”等离子体电流同样突破100万安培，运行时等离子体温度可达1.5亿度，是太阳中心温度的10倍。

最近几年内，随着我国核聚变技术的提升，很多商业资本也开始涉足，如果说可控核聚变技术能够完全成熟，那么给人类带来的变革将会是颠覆性的，一旦核聚变和蒸汽、电力以及信息技术一样发展成熟并且商业化，那么人类将不会在为能源发愁，到时候大规模核聚变电站将会出现，“电费”将会成为历史，而且核聚变是没有污染的能源，到时候我们的地球环境将会变得更好，在追求能源的道路上，科学家一直都没有停下脚步，可控核聚变技术对于现在人类来说，是一种非常强大的能源，但是它并不是最强大的能源，目前人类发现的最强大的能源是反物质，反物质威力是巨大的，是迄今为止已知物质质量转化为能量最大最完美释放，也就是质能转换率达到100%，世界上没有任何物质或技术制造出来的能量可以与反物质相比。

现在，我们人类掌握的最大质能转换技术就是核聚变，质量转化为能量的比率约0.7%，也就是1kg物质可以转化出7g的能量，只是反物质转化率的1/142.86。根据爱因斯坦的质能方程式E=MC^2。这里的E表示能量，单位J（焦耳）；M表示质量，单位kg（千克）；C表示光速，单位m（米）。根据这个方程计算，1g（克）反物质全部释放的能量约9*10^13J。但反物质湮灭需要有正物质的参与，1g反物质会严格与1g正物质发生湮灭，所以就会爆发出2g的能量，即1.8*10^14J。这个能量有多大呢？每kw/h（千瓦/时，1度）电能相当于3600000J，每吨TNT炸药爆炸能量相当于4184000000J。这个能量我们都无法想象，虽然反物质所产生的能量非常巨大，但是目前人类发现的反物质非常少，几乎是不存在的。

宇宙中的反物质到底在哪里？目前科学家还在研究当中，科学家曾经花费几十年的时间，利用全世界最顶级的科学技术和设备，制造出来的反物质仅仅只有17ng，相当于亿分之1.7克，全部湮灭所产生的能源还不够烧开一壶热水，所以人类想要实现能源自由还是非常困难的，不过小编认为，人类从诞生以后到现在，人类的科技一直都在不断的进步，经过几千年的科技发展， 人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度很快，现在我们无法想象的事情，在未来说不定都能够实现，小编希望人类的科技能够越来越强大，人类文明能够长久的发展下去，对此，大家有什么想说的吗？