梅宜明
可控核聚变成功后的五年内，世界能源结构发生巨变，可控核聚变占比高达90以上，世界污染情况得到巨大的改善，由于可控核聚变几乎是无限能源，所以人类不在节约能源，在未来十年内，人类进入巨型机械时代，然后紧随其后就是宇宙大航海时代，人类在未来五十年内可以实现太阳系内自由旅行，一百年内整个太阳系各大行星都有人类殖民地
Nero747
大家应该都看过漫威的电影《钢铁侠》，托尼·史塔克穿着战衣上天入地，充当着世界警察的身份与邪恶势力作斗争。不知道你是否曾想过这个战衣的能量来源到底是什么？
说到人类利用能量或者获取能量的方式最简单的例子就是“烧热水”，这个效率是非常低的。目前我们的发电厂最多的还是火电、水电，而风电、核电等新型能源还是在少数，并不占据重要地位。火电就是“烧锅炉”，把化石能源的能量通过烧热水的方式传递出去，最终水蒸气会带动汽轮机工作，从而同轴带动发电机运动切割磁感应线，这个时候电流在闭合线圈中就产生了。而水电就是利用水的重力势能，整个过程大体上跟火电也比较类似。而风电就是把风能作为能量来源。
最后主要来说一下核电，目前的核电站都是通过核裂变的方式来获取能量，重原子核在外力作用下被轰击分裂成多个质量较小的原子，在这个过程中会有质量损失。损失的质量都是按照爱因斯坦质能方程转化为能量。最常见的是应用铀裂变，当热中子轰击到铀-235原子后发生核裂变，这个过程会释放出2到4个中子，之后这些中子再去撞击其它铀-235，最后就形成了核链式反应。
但人类想要的能量利用方式不是核裂变而是核聚变，现在人类对于核聚变的应用主要是在军事武器上，例如氢弹的原理就是核聚变，但是这个过程并不可控。人类希望掌握可控核聚变技术，就像是太阳内核处发生的反应一样。因此这种技术又被人称为“人造太阳”，太阳内核处每秒钟都有6亿吨氢核发生聚变，生成5.95亿吨的氦，损失的500万吨质量就转化为能量，以光和热的形式向宇宙中传播。
太阳内核处之所以一直在进行着可控核聚变，主要是因为其自身的引力塌陷作用，让其内核处产生很大的压力和温度，在这两种条件下诱发氢核聚变。那么人类要想实现可控核聚变，也要达到这两种条件，除去之外还需要找一个“容器”，这个容器可以用来装这些高温高压告诉撞击的粒子。但是目前人类没有什么物质能够抵抗这两种条件，也就是没有容器啊！
目前人类为了解决这个问题，就制造了一种特殊的装置-超导托卡马克，这是一种利用磁约束和真空绝热来实现可控核聚变的环形容器，在我国就被称为人造太阳。如果有一天人类掌握了可控核聚变技术，那么开车不用再消耗化石能源，飞机可以一直绕着地球飞行不停止，总之能量的利用效率大幅度提高。
当可控核聚变技术实现后，下一步的主要工作就是把“反应堆”缩小化，就像是文章开头所说的，钢铁侠的能量来源实际上就是微型的核反应堆。人类要想飞出地球进行星际旅行，这是必须要掌握的技术。因为可控核聚变的效率非常高，即使携带少量的燃料就可以让一个机器一只运转，人类未来飞出地球寻找新的家园。在漫长的星际旅行中，最重要的就是能量供应。如果按照目前的科技水平，只能应用常规方法，那么会需要携带大量的燃料。
人类文明的发展，需要掌握这项技术。
科学黑洞
恕本民科直言，哪怕再来一个50年，热核聚变成果的机会仍然渺茫！与主流科学预料的恰恰相反，机制非常巧妙，结构极其简单的冷聚变将在3-5年内取得飞速的突破，使得热核聚变成为历史，届时，一个微波炉大小的冷聚变装置可以提供10KW的热能，一瓶水中蕴含的能量足够一个家庭用一辈子，汽车可以一辈子不加油，飞机可以飞行数年不着陆，人类在数百亿年内能源无忧！
当然，冷聚变同样既是天使，也是恶魔，一旦落在坏人手中就可以毁灭人类！
除此外，冷聚变的发现者（没错！不是发明！）势必成为能源巨头的头号公敌，遭到全球追杀，性命难保！
余下的问题是，有谁具有战略眼光支持冷聚变这个外星科技研究呢？
外星文明新时代
如果可控核聚变研究成功了，短时间内有什么魔改用法？
核聚变的成功和石油耗尽一样，永远都有五十年，从上世纪五十年代核聚变的鼻祖托卡马克装置开始到现在为止，已经过去了将近七十年，但聚集了全世界顶尖科学家的ITER仍然还未能商业化运行，似乎还需要有下一个五十年出现！
为什么核聚变那么难实现？
其实核聚变实现并不难，很多朋友肯定就会说太阳不就是核聚变么，当然，您的科学课满分了！但即使不在太阳上，核聚变实现依然不难！因为用的是氚氘，而不是太阳的氕氕聚变！
根据元素的结合能，氚氘是氢元素同位素中聚变最容易的哦，而氕氕聚变则最难，因为一个质子会先洗手能量转换为中子，然后变成氘再和原先的氕结合形成氦三，太阳上正在发生的就是这个过程！那为什么太阳不烧最简单的氚氘呢？其实太阳在13个木星质量大小时已经将氘氚耗尽了，所以现在它只能烧比较难烧的氕氕，将氕氕转换成氘再继续燃烧！
太阳核心的质子链反应
但ITER核聚变项目肯定不会去选那么困难的氕氕，而是比较容易的氘氚，不过即使如此，氘氚聚变对于人类来说仍然非常困难！因为要实现氘氚聚变并不难，但实现自持持续运行非常困难！原因聚变中的高温等离子体非常难控制，为此在托卡马克这个大变压器中通过的电流极高，等离子体电流高达千万安培，扭曲模、磁岛以及磁面撕裂等问题非常严重！
托卡马克大变压器示意图
另一个则是第一壁消耗问题，因为氘氚聚变会产生多余的中子，尽管可以轰击锂6生产氚，但仍然有大量的中子会被内壁吸收，造成材料嬗变，所以用不了多久昂贵的第一壁就得更换。
惯性约束核聚变则存在点火与持续燃烧问题，因为燃料球的初始内爆对称性需要的精度极高，所以无论哪个方案总是有跨不过去的坎，而且未来解决的成本极高！
假如核聚变实现了，你能想到那些用途？/
当然以下属于假设，我们不管核聚变有多难，道路有多坎坷，终于实现了核聚变，但各位不要高兴的太早，因为你设想中的核聚变后用电免费这种事情不存在的！纳尼？不是每升海水中的聚变燃料都相当于300升汽油么？居然还有人想收朕的钱？
- 聚变的电成本真的很低吗？
其实这很容易理解，因为氘氚聚变需要两种气体，一种是氢同位素氘，另一种则是氚，前者在自然界中的含量大约为0.02%，尽管含量很少，但对于氚来说氘几乎就是白菜了，某宝的价格是25毫升/145元，一千克/5800元，目测量大是可以优惠的！但氚的售价可高了，一千克大约三千万美元，我们来计算下，氚氘混合一千克大约能产生多少能量，这些能量转换出电能又价值几何！
氚氘聚变示意图
氘氚聚变的质量比是2：3，一千克中大约氚氘混合物价值大约是1800万美元，其实就是氚的成本啦，氘的成本在氚面前差不多就忽略了！那么能产生多大的能量呢？
质子质量是938MeV/c²
氚氘聚变反应方程式为:3H+2H=4He+n反应放能17.59MeV
也就是质量亏损了17.59MeV
那么质量亏损的比例大概是：0.375%
那么一千克氚氘混合物完全核聚变后的能量为：337081100084874675.6J的能量
按一度电为：3600000J计算
那么100%转换出来的电能大约为：93633638912.465度
事实上联合循环的的蒸汽轮机热效率最高也就47%，因此这些电能大约只有44007810288.86度。
按当前2019年广西二级水电站上网价0.32元计算，价值：14082499292.43元。
约合：2040646180.6美元
大约是：20亿美元
果然不少，当然这实在有些理想化，反应100%发生，但事实能达到上1-5%就谢天谢地了，还要维持自身消耗的大量电能，还需要均摊建设费用，还有设备折旧费，还有人工费用，一塌刮子算起来，略有盈余就已经是最伟大的胜利了！
所以我们实现了聚变还不够，还需要低成本实现聚变才可以！
因此在聚变电能仍然高昂的条件之下，各位还想怎么用核聚变的电能？估计就是家里冬天的电热取暖器和夏天的冷空调还是得省着用吧！不过如果是惯性核聚变搞定的话，未来的星际航行可就省事多了，如果各位不太理解的话，就是科幻小说《三体》中的无工质核聚变发动机（其实是有工质的，只是不用带额外的工质而已），直接用聚变产生的高能高速粒子推进飞行器！
希望还是有的，至少未来的恒星际间飞行将成为可能！
星辰大海路上的种花家
可控核聚变如果可以大规模应用。可以想象为电能无限。夸张点说，发达程度越好，电的成本越趋近于0。对我们的衣食住行都有翻天覆地的影响。
一、彻底消灭饥饿
众所周知，粮食作物的生长是光合作用。通过可控核聚变，可以实现粮食产业的工业化。通过人工光源随时随地对作物进行光照，温度任意调控。粮食作物的生产之后就会像工厂里生产牙刷一样简单自动化。可以在小空间里密集种植作物，而不用担心光照的问题，因为空间的缩减，对气体成分的控制的成本也会降低，从而生产效率大大提高。从而彻底消灭饥饿。
二、解决全球变暖问题
既然能源无限，必然会产生大量的熵增，大量的能量会在地球聚集，以热量的形式存在。似乎全球变暖是一个不可避免的问题。但是我们有了无限的能源，不妨把地球想象成你的房间，如果温度高了，可以装个空调。给地球装空调显然不现实，但是我们可以通过压缩机将热量集中起来，发射到宇宙中，从而降低地球的温度。虽然这个过程也会产生热量，但是只压缩的能量足够，还是可以达到降温的目的。可以想象成，地球变成了一个不需要管道的空调房。
三、交通工具不在考虑能耗的限制
如果你的面前有两辆车，一台1.0t,一台2.5t，让你不考虑油耗你会选择哪个？在核聚变普及过后，汽车将使用便于传输的电车，发动机考虑的唯一问题是怎么样能跑的更快，而不用担心功耗的问题。极端一点，为了降低阻力甚至可能采用类似于小型喷气飞机的方案。因为能源足够便宜，可能传统的化石燃料汽车会变成极客的专属，在闲暇时体验驾驶乐趣的玩具。但是玩具和交通工具的速度还是没法相提并论的。
四、生活质量的提升
如果你的房间的电费是免费的，你会购买什么家电？起码南方的朋友再也不用担心供暖问题，你的家电可以二十四小时开机，而且不用担心道德谴责。因为能量足够用，就跟人呼吸一样，不用承受道德的压力。
五、炼金术的实现
我们经常讨论中国的稀土问题，因为元素的不同，导致很多的材料变得很稀缺。其实我们已经可以通过核反应制作相当规模的元素了，但是这样生产的元素价格太过高昂，这都是受制于成本的问题。如果能源无限，我们可以用水合成黄金，用黄金合成乌金，用乌金变成氦气，用氦气合成铁。只要能量足够，工艺纯熟，这些都不是幻想。
六、持久的和平
无限的能量可以生产出更加夸张的战略武器，甚至小型的战术武器的威力也会变得巨大无比。核潜艇可以无人化，长达几十年的潜伏在海底，带着威力巨大的聚变弹。任何国家想动手都要考虑一下世界毁灭的后果。虽然可能不能制止小规模的战争。但是大规模的战争应该可以通过威慑来避免。而那些小型的国家，不缺粮食，不缺水，不缺能源，又为什么要战争呢。
君子之诲
早在1985年，国际热核聚变实验堆计划（ITER）就把可控核聚变作为其重点研究内容，也就是后来人们常说的“人造太阳”计划。可控核聚变的原理，就是充分模拟太阳“工作”原理，利用特殊的装置，通过强大的磁场，把温度高达上亿度的超高温等离子体约束起来，推动它进行核聚变反应，同时释放巨量的能量。我国的可控核聚变研究目前已经处于世界领先水平，可以实现电子温度1亿度的等离子体运行。
理论上在压强2000亿个大气压、1500万度下就可以实现可控的核聚变，虽然以现在的技术1500万度完全不是问题，但远远没有达到可以支撑2000亿大气压的容器，所以必须要尽可能提高容器内部的温度，没有几亿度是不可能实现可控目标的。
核聚变所需要的最基础的材料是氘和氚，而地球海洋中就含有几乎取之不尽的氘和氚，如果可控核聚变实现的话，我想可能会出现以下几个方面的变革。
首先地球能源问题就不会出现危机，像现在的化石能源、风能、太阳能、水能等发电方式都会退出历史舞台，取而代之的是几乎零成本的海水，由其为主要原料进行核聚变反应，释放巨量的能量，环境污染问题特别是大气污染也将不再出现。
其次，人类探索宇宙航天器的推进模式也将发生历史性变革，星际旅行速度在现有基础上将会提升好几个数量级，我们对宇宙探索的深度和探索质量也将有跨越式的提升。
第三，人类生存空间和生存效率将会大幅改善。由于能源利用方式的变革，全球变暖趋势得到有效遏制，人类治理沙漠、治理退化的草原湿地等的能力会大幅度攀升，生产生活、衣食住行所耗费的资源成本和时间成本大幅下降，从而延长了人类的实际寿命。
四是全球差异化逐渐消失，贫富差距越来越小，人类会为更高的科学技术发展，以及自我价值实现投入更多的时间和精力，人类文明势必迈入新的阶段。
优美生态环境保卫者
看了评论区，民科太多[捂脸]。一、可控核聚变是人类文明的唯一希望，不突破，人类文明就到顶了。二、实现了，也就是电力便宜了，离小型化还有十万八千里，能不能成还难说。三、可控核聚变成功了，也不代表人类能征服宇宙，顶多在太阳系混一下。除非真能曲率航行，或者世代拼死逃亡，否则人类很难到达别的星系。
阿白菜001
第一次工业革命后，人类世界依靠蒸汽的力量建造了火车和火轮船，以及蒸汽驱动的一系列大工厂
因为蒸汽机并不能小型化，所以蒸汽时代的特点就是“傻大黑粗”，几十年后法拉第的电动机让人类看到了一种足够小巧的能量发生装置，于是乎电动机和发电机就成了第二次工业革命的代表，从那以后之后直到今天，人类世界的用电量依旧在节节攀升。
用电量的背后是火电厂，水电厂，核电厂，风电厂
但这些形形色色的发电厂本质上没有什么不同，都是“烧开水”而已，
火电厂用煤烧水，水电厂用水流的的力量带动发电机运转，风电厂用风的力量，核电厂用原子核裂变的能量来烧水。
目前人类世界尚在研究过程的可控核聚变技术，一旦成功将成为最好的烧开水“热源”，因为核聚变反应的质能转化率达到了4%，而核裂变只有0.135% ，所以可控核聚变技术成功后，首要工作就是代替可控核裂变装置。
与提纯难度高，且需要的铀和钚等强放射性材料的核裂变不同，核聚变需要的氕氘氚在海水中就能提取，且几乎不含放射性，因此可控核聚变就是最理想的清洁能源，科学家初步估计地球海洋中的核聚变元素，足够人类“挥霍”数百万年。
解决了能源问题的可控核聚变技术，顺带也会解决污染问题，届时近乎无限的电能将让人类社会彻底变成电力社会，石油的地位会一落千丈。
再进一步，可控核聚变反应堆小型化后还会被安装到宇宙飞船上
宇宙观察记录
可控核聚变需要用磁环等方式将反应局限在一定范围内，是所以体积大移动性很差，短时间内无法将设备小型化或者魔改，主要用途就只是“烧开水”，仅此而已。
有人认为可控核聚变实现了人类就有无限能源了刘无敌了，但其实可控核聚变只是实现了万里长征的第一步。目前的可控核聚变设备是持续试验以验证设备的可行性，结果可喜可贺，日本德国试验了Q值大于1，这是很关键一个东西，是输出与输入能源的比，只有＞1，才能真的被用作产能设备，要不然就是貔貅，只吃不拉。
我国实现了持续100多秒5000万以上摄氏度的运行，这种设备未来是要被用来供能的，不能长时间持续运行没什么意义。但是在那么高的温度下对设备材料的要求就很高，所以目前主要有两种方式，一种是用超导托克马克磁环将带电等离子体的反应局限起来，这一种对输入能源的要求高，另一种是惯性约束，用激光等产生高温高压，使靶丸中的聚变原材料反应，由于靶丸很小，反应我局限在一定范围内。
但是目前来看，这两种设备的体积都比较大，我国的人造太阳体积好几间屋子大小，美国等国家的惯性约束聚变设施体型也很大，而且还不够大，国外在建设更大的托克马克可控核聚变设施，国际合作项目中的设备体积也相当大，这么大的东西即便实现了核聚变长时间稳定可控，短时间内这样的设备也是无法魔改的，无法缩小就不会出现钢铁侠那样的bug，它的作用就只能是设计的初衷——产能。
就产能来说，最方便人类使用的能源形式是电能，可控核聚变实现后会是配套工程的建设，将聚变产能导出，用来烧开水，然后就和现在的核电站或者火电站一样了，推动汽轮机发电机发电。而且刚成功第一眼做的不是立即配套工程，而是先在一个较为偏僻的地方或者隐蔽的地方建造一个试验着长时间运转，看到底能不能安全稳定高效地运行。这个东西不像核弹的小型化，那些东西扔出去就不用管了。
类似于裂变核能，现在已经发展到第四代了，仍没有完全解决安全性的问题，这是大几十年的成果了，可控核聚变实现之后要有的路不会比这个短多少，尽管那时候的技术一定比现在更发达，但恐怕自然逃不脱技术的转化规律，那就是不可能立即就能用能随便改着用可。来看世界呀
两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，然后释放出能量的过程就是核聚变，而可控核聚变也有着“人造太阳”的趣称，之所以它有这样的称号是因为太阳的原理就是核聚变。
在我们大自然中最容易实现并且发生的聚变反应就是氘与氚的聚变，核聚变基本上是不会产生核辐射，也不会污染环境，更不会对我们人体产生影响，所以目前可控核聚变是人类能源的下一阶段构想。
各国科学家都渴望创造出完美的清洁能源，核聚变是最佳的选择，而可控核聚变可以帮助人们控制核聚变的开启和停止，以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制，这样可以更好的控制核能，于是可控核聚变成为各国最好的选择。
可控核聚变通俗的来说就是同样都是可燃物质，火药可以利用其自身能量的瞬间爆发性制成威力强大的炸药、炸弹，也可以在火药里面掺些杂质，做成蜂窝煤，把它放在煤炉里面燃烧取暖，想让它燃烧就让它燃烧，想让它灭就灭。
我们都知道核聚变的原料可以从海水中直接提炼出来，而且在我们地球中储备量也是极大的，最重要的就是核聚变过程及其它所发生的产物都不会对环境造成污染，更加不会出现核泄漏的情况。
按理来说，可控核聚应该是比较容易就可以发生反应的。虽然我们总是提到可控核聚变，但是可控核聚变的问世还需要时间，以现在来看，恐怕还得三十年，甚至更久。
为什么现代科学家发展可控核聚变就这么困难呢？
核聚变最麻烦就是反应条件，它需要瞬间上亿度的高温才能发生反应，而如此高的温度用传统人工方法是很难有办法做到的，那么研究可控核聚变最关键的问题就是怎么才能将原料加热到上亿度的高温，而且加热到这么高的温度，拿什么材料才能承受住它的高温？
据测算，地球上仅在海水中就有45万亿吨氘，而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。试想一下如果地球上蕴藏的核聚变能力变成了我们人类将来取之不竭的能源，最重要的是核聚变不会产生辐射，对人体不会有不适的影响，而且也不会污染环境。
同时可控核聚变的反应在稀薄中空气中也能持续的进行，所以是安全的，正是因为这些有点，科学家们才想能够进行可控核聚变反应为我们人类谋取福利，让我们的能源用之不尽……
