如果汽车用上了可控核聚变，一公斤的核燃料能让汽车跑多远？

导语：如果汽车用上了可控核聚变，一公斤的核燃料能让汽车跑多远？可控核聚变可以用在汽车上吗

都说可控核聚变是一种非常强大能量来源，但具体有多强大，估计很多人都没有什么概念，为了说明这一点，我们不妨来讨论一下，如果汽车用上了可控核聚变，那么一公斤的核燃料能让汽车跑多远。

简而言之，核聚变其实就是轻元素聚合成重元素的过程，从目前的情况来看，科学家们主要致力于利用氘和氚来作为核燃料来实现可控核聚变，这是因为氘和氚发生核聚变相对来讲是最容易实现的。

氘和氚都是氢的同位素，其中氘原子核内含有一个中子和一个质子，氚原子核内则比氘多一个中子，氘氚核聚变的反应过程可以简单地描述为，一个氘原子核与一个氚原子核发生核聚变反应后，会生成一个氦-4原子核，同时释放出一个中子，并产生大量的能量。

核聚变产生的能量来自反应后出现的质量亏损，已知氘原子核、氚原子核、氦-4原子核和中子的质量分别为2.01410178u、3.016049u、4.002602u和1.008664u，简单计算可知，氘和氚发生核聚变反应之后，会出现大约千分之3.75的质量亏损（注：“u”是指原子质量单位，1u约等于1.67乘以10的负27次方千克）。

这就意味着，假如我们有一公斤由氘和氚混合而成的核燃料，并且这些核燃料能够全部完成核聚变，那么在反应结束之后，就有大约3.75克的质量转化成了能量，根据爱因斯坦提出的质能方程“能量等于质量乘以光速的平方”可以计算出，这个能量约为3.37乘以10的14次方焦耳。

好的，现在我们再来估算一下汽车跑一公里大概需要多少能量。

一般来讲，我们平常驾驶的汽车的百公里油耗大约为5至8升，这里我们不妨取“百公里油耗8升”这个值，已知汽油的热值约为4.4乘以10的7次方焦耳/公斤，汽油的平均密度约为0.72公斤/升，据此可以计算出，我们平常驾驶的汽车每公里消耗的能量约为253.44万焦耳。

需要知道的是，当我们驾驶汽车时，燃料释放出的能量，其实只有15%至25%真正用在了给汽车的前进提供动力，其他的大部分能量都是被“浪费”了的，这里我们不妨取值为20%，据此计算的话，对于我们平常驾驶的汽车来讲，真正用于前进的能量大约就是50.69万焦耳。

前面我们已经计算出了，一公斤由氘和氚混合而成的核燃料在完全聚变之后，释放出的能量约为3.37乘以10的14次方焦耳，简单计算后我们就可以知道，如果汽车用上了可控核聚变，那在能量利用率为100%的情况下，一公斤这样的核燃料就能让我们平常驾驶的汽车跑大约6.65亿公里。

退一步讲，即使是按汽车现有的能量利率来计算，也可以跑1.33亿公里。这是什么概念呢？这样说吧，地球赤道的周长约为4万公里，按此计算出的话，1.33亿公里的距离，大概相当于围绕着地球赤道跑3324圈。

又或者说，假如我们以每小时100公里的速度驾驶汽车持续前进，那么我们大概需要152年的时间才能跑完1.33亿公里的距离。

当然了，从目前的情况来看，想要将可控核聚变的反应装置小型化到汽车都可以用上，还只是科幻范围，不过我们也可以通过这个例子清楚地看到可控核聚变到底有多香。

正是因为如此，科学家们也一直在致力于可控核聚变的研究与应用，期待在不久的未来，我们就可以真正地用上这种强大的能量来源。