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核聚變反應堆的原理很簡單，只不過對于人類當前的技術水準，實現起來具有相當大的難度。
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物質由分子構成，分子由原子構成，原子中的原子核又由質子和中子構成，原子核外包覆與質子數量相等的電子。質子帶正電，中子不帶電。電子受原子核中正電的 吸引，在"軌道"上圍繞原子核旋轉。不同元素的電子、質子數量也不同，如氫和氫同位素只有1個質子和1個電子，鈾是天然元素中最重的原子，有92個質子和 92個電子。
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核聚變是指由質量輕的原子（主要是指氫的同位素氘和氚）在超高溫條件下，發生原子核互相聚合作用，生成較重的原子核（氦），并釋放出巨大的能量。1千克氘全部聚變釋放的能量相當11000噸煤炭。其實，利用輕核聚變原理，人類早已實現了氘氚核聚變---氫彈爆炸，但氫彈是不可控制的爆炸性核聚變，瞬間能量釋放只能給人類帶來災難。如果能讓核聚變反應按照人們的需要，長期持續釋放，才能使核聚變發電，實現核聚變能的和平利用
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