当氢被加热到越来越高的温度时，它就会以越来越快的速率通过辐射丧失它的能量。另一方面，随着温度的继续上升，氢原子会失去它们的电子，只剩下裸露的原子核撞击在一起并发生聚变。当发生这样的聚变时，就会产生能量。这时，由于温度继续升高，便会通过聚变产生越来越多的能量。

随着温度的上升，聚变所产生的能量的数量增加的速率，将大于通过辐射损失能量的速率。在某一个临界温度下，聚变所产生的能量正好同通过辐射损失掉的能量一样多。在这种条件下，温度将保持不变，因而聚变反应就会变成自持的。

只要有更多的氢不断供给这样一个系统，能量就会源源不绝地产生出来。

发生聚变所要求的温度随着氢的“品种”的不同而改变。

最常见的是氢（H），它的原子核是由一个质子构成的。然而还有重氢，即氘（D），它的原子核由一个质子和一个中子构成；还有一种放射性氢，氚（T），它的原子核由一个质子和两个中子构成。

在一定的温度下，氘的聚变所产生的能量比氢的聚变多，而氚的聚变所产生的能量还要更多。

当只有氢发生聚变时，在一定温度下产生的能量太少了，因此，要在实验室中让这种反应持续进行下去，就要求温度超过摄氏十亿度。不错，在太阳的中心是氢在发生聚变，而那里的温度只有15,000,000℃，但是，在这样低的温度下，只有很小一部分氢参加聚变。但由于太阳上氢的数量极大，所以，尽管发生聚变的氢只占很小一部分，也已足以使太阳维持现有的辐射了。

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