如果可控核聚变研究成功了，短期内会有哪些突破性的应用？

1. 如果可控核聚变研究成功了，短期内会有哪些突破性的应用？

可控核聚变是人类能源的下一阶段构想，目前正处在研究当中，还有许多的问题摆在面前，我们总提到可控核聚变还有多长时间问世，大家都会回答五十年之后，以现在来看，恐怕还得三十年，甚至更久。

核聚变是一种比核裂变更高效率地获取能源的方式，不可控的核聚变或者说是用自身引力控制的核聚变我们都见过，那就是头顶的太阳。而可控的核聚变就是咱们实验室中正在研究的那个。说起核聚变，我们能够想到的词就是“高温”、“等离子体”了，等离子体是物质的第四态，只要温度够高，原子中的电子就会脱离原子核的束缚成为自由电子，而原子成为离子，此时离子与自由电子共存，它们所带的电荷虽然相反，但是数量相等，故称为等离子体。

众所周知，等离子体温度很高，要想使其进行核聚变，那温度少说也得是一亿摄氏度以上，那么高的温度，人造的材料肯定无法包裹住，所以想出来一个办法，就是利用磁场以及惯性来约束等离子体处在特定的位置，以避免高温烧坏周围的材料。这种磁场约束装置以托卡马克装置最为杰出，世界上的核聚变实验室基本都以托卡马克结构来建造。
2017年7月份，我国位于合肥的全超导托卡马克装置（EAST）创造了一项纪录，实现了101.2秒稳定长脉冲高约束等离子体运行，这是世界上第一个约束达到百秒的托卡马克装置。2018年11月份，EAST又完成了一次创举，实现了“等离子体中心电子温度首次达到1亿度”。这些放在世界上都是了不起的成就，说明我们的可控核聚变研究是走在世界前列的。

可控核聚变有哪些优势？
核聚变所需的材料在自然界中很丰富，所以不需要担心原材料的问题，可以说是无限的，因此人们才称核聚变是无限能源。
核聚变相较于核裂变来说是比较安全的，因为核聚变反应条件很苛刻，一旦核反应堆体有破坏，那么核聚变反应就会当即终止。
核聚变反应过程中几乎没有辐射，产生的废料也没有辐射，所以大家称其为清洁安全能源。

若是可控核聚变研究成功，在短期内会有哪些“魔改”应用呢？
可控核聚变若是研究成功了，首先建造的是可控核聚变发电站，逐步取代传统的发电方式，成为一枝独秀。当然，这不算是魔改，题主想问的肯定也不是这个答案。然而，在可控核聚变研究成功的伊始，真的可以进行“魔改式”的应用吗？我看很难，几乎不可能。

我们大家可能会畅想应用在宇宙飞船、汽车、飞机、火车以及其它交通工具上，甚至畅想会应用在家庭生活中，这的确算是魔改，但是在研究成功后的短期内，这些根本没有可能性。可控核聚变装置是一个极其庞大的装置，它需要很多人进行维护，短期内根本无法实现小型化，你所畅想的钢铁侠那种的核聚变装置恐怕要在几百年之后才可能会实现吧。
文/科学船坞

2. 如果可控核聚变研究成功，短时间内有什么用法？

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，再说得明确一点就是把水烧开，用高压蒸汽去推动发电机转子转动，切割磁感线生电。
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

3. 可控核聚变如果实现了的话，人类都会受到哪些影响？

事实上，这项技术对我们还有很多好处。它可以帮助解决能源危机。这是我们地球上最大的困难。化石燃料可以为地球提供丰富的能源，但这种能源不是可持续的。如果这种能量消失，人类社会将陷入危机。科学家们很担心这件事，一直想找到替代品，这种技术就是其中之一。世界上已经有核电站，但核电站发展太危险，稍有差错就会发生泄漏，这对人类来说是非常强的放射性，会对身体造成很大的伤害。我相信大家都已经知道，像在日本发生的事件一样，核电站泄漏的话，人类将会经历巨大的危机，这会严重影响我们的生活环境。

但是我们要说的这种技术是不同的。这项技术对人类没有丝毫威胁，没有任何放射性，可以说是对人类有益的事情。但是实现这种技术太难了。根据我们的科学发展，根本没有办法实现。但是这项技术在地球上普及的话，将有助于解决地球面临的各种危机。事实上，随着科学技术的发展和进步，实现这项工作也是有可能的。毕竟时代已经不同了，科学正在迅速发展。这项技术实现后，我们的社会将变得更加文明，不必担心各种能源中断。

这将进入我们上面提到的“天堂时代”。因为核聚变的温度在千万度以上，所以在这种状态下，所有原子都成为等离子体状态，核聚变条件不仅是高温，等离子体的密度也足够大，维持时间足够长，才能发生自尊的核聚变反应。这样，只有太阳这样的恒星具备这样的自然条件，才能不断地释放巨大的光和热。恒星可以依靠自身巨大的质量和重力捆绑等离子体，进行持续高温的核聚变。人工控制核聚变的困难人工核聚变的困难在于如何实现对高温等离子体的束缚地球上不能有像星星一样大的重力来约束高温等离子体。

研究可控聚变的有效方法是磁约束和激光惯性约束等方案，国际和国内都开始了多种可控热核聚变实验用反应堆的研究，但仍存在较大的技术挑战，乐观地估计到商业应用还需要数十年。如果人类突破核聚变关口，世界将会发生什么变化？一旦人类突破可控核聚变，地球上的能源危机自然就不复存在了。石油等碳基能源燃烧产生的温室效应也得到有效控制。一些科学家对文明的等级也是以能源的利用为标准。所以，一旦人类实现控制核聚变，就可以利用装载核聚变引擎的飞船实现星际旅行的目的，寻找更多的资源，探索星空秘密。我们的旅程是星辰大海。

4. 可控核聚变研究的成功具有哪些意义？

可控核聚变能源项目一直受到全世界的关注，作为能够改变世界的能源项目，可控核聚变具有无可比拟的优势。与普通核电站使用的核裂变技术一样，核聚变技术也属于核反应，但核聚变能源更加清洁、高效，核燃料也更容易获得。
可控核聚变项目在很多国家都取得了进展，中国的核聚变“人造太阳”项目，也一直处于世界领先地位，维持时间也一直保持世界前列。
如果可控核聚变项目取得成功，人类就可以逐渐摆脱对化石燃料的依赖，进入到全新的能源时代，全球碳排放以及地球能源危机，都可以迎刃而解。

可控核聚变带来的改变：目前人类主要使用的能源，依旧偏向于化石能源，煤炭、石油等地球资源，是人类生活最为依赖的资源，在使用这些能源时，不可避免的会带来环境污染，尤其是碳排放问题，人类对化石燃料的依赖，已经开始严重影响了地球环境。
气候学家的研究表明，人类活动是全球变暖的主要因素，并且随着人类工业的发展，化石燃料的依赖反而在不断增加，碳排放也在不断增加，虽然人类意识到全球变暖带来的危害，但依旧很难彻底做出改变。

可控核聚变如果成功，那么人类就可以逐渐摆脱对地球化石燃料的依赖。
可控核聚变利用核反应获得能量，相比核裂变反应需要高放射性物质铀作为核燃料，核聚变反应需要轻元素作为燃料，在大海中，就有取之不尽的核聚变燃料。
核聚变反应所需的燃料随处可见，而且不会产生放射性的副产物，人类实现可控核聚变，仅仅需要到达氢氦核聚变，因此核聚变反应的副产物就是氦元素，完全不会对地球环境造成明显影响。
利用核聚变反应，人类能够获得的能源，也远远大于目前依靠化石燃料所获得的能源，可控核聚变的普及，不仅仅可以摆脱化石燃料的依赖，保护地球环境，还可以帮助人类解决未来数个世纪的能源问题。因此很多国家都在努力攻克可控核聚变难度，希望可以掌握未来能源。

可控核聚变的优势：核聚变是原子核的聚合作用，轻元素在聚合形成重元素的过程中，会释放出巨大的能量，我们每天都可以看到的太阳，就在发生着核聚变反应，可控核聚变，就是模拟太阳，创造出为人类服务的“人造太阳”。
核聚变反应的条件非常苛刻，发生核聚变反应，需要超高的温度和压力，由于目前人类科技有限，无法提供类似太阳的压力，因此只能提高温度来弥补压力的不足，在地球上触发的核聚变反应，温度往往高达上亿摄氏度。
如此高温的核聚变反应堆，无法使用容器直接接触，因此核聚变反应堆，需要使用激光约束或磁场约束。

与自发产生的核裂变反应不同，核聚变的发生非常困难，但是核聚变也带来了不可比拟的优势。
相比核裂变反应，核聚变反应可以产生更多能量，大约是核裂变反应的4倍，但是由于可控核聚变所需的条件较高，因此目前实际产生的能源效应，可能和核裂变反应堆相同。
除了能量转换率上的差距，核聚变最大的优势，就是核燃料和副产物都非常清洁，不会产生危害较大的放射性元素。虽然核聚变反应会产生带有放射性的同位素，但这类放射性物质的衰变速度较快，不会产生核裂变所带来的长期、高水平核辐射。
目前人类所使用的核裂变技术核电站，核燃料和产生的核废料，都具有较高的放射性，这也让核电站无法大规模普及，并且核电站如果出现事故，发生核泄漏，将会带来持续数个世纪的影响。

总结：可控核聚变在很多地方都有实验室，目前很多核聚变反应堆的运行时间都突破了100秒，但也有很多核聚变实验室表示，核聚变所需的能量输入，普遍超出输出的能量，因此可控核聚变的技术还处于不成熟的阶段。
未来可控核聚变如果真的实现，那么人类将逐渐抛弃化石燃料发电的方式，开始更加清洁的核聚变能源。
而核聚变能源的普及，也将让人类实现能源革命，能源充足意味着科技的进步，如果核聚变反应成功，人类的时代将发生天翻地覆的电话，人类也可以利用更加强大的能源，走出太阳系，到更深的宇宙进行探索。

5. 如果可控核聚变研究成功了的话，对人类会有多大的帮助？

我们每天都能接触到核聚变能，就是太阳能，人们还用不用火，关键看替代物，如果实现可控核聚变，火也许会被电完全替代。现代人们的生活离不开家电，火将远离人们的生活，如果实现可控核聚变，核电站发电成本非常低，电价将变得非常廉价，你还会用高价的燃气煮菜做饭吗？还会开燃油车吗？如果你非要说点个火压压惊，那么，你还可以用它。

可控核聚变是未来能源，一旦实现人类将无能源问题困扰。但点根烟这样的小事未必需要用核聚变产生的能量吧，火作为人类掌握的第一种能量利用方式，大概会被保留。如果可控核聚变成现实，很多行业会产生巨大的变革，例如汽车、电动车等，淘汰化石能源，希望能逐步取消各个地方的水力发电站，还自然生态一个真正的面目。居家采用核电做饭的可能性有点小，如果以小区为单位的有可能逐步实现，逐步变革家用核电。采用以核为主的电池可能代替很多很多现阶段的电池系统。

火是人类改造自然，走向文明的一个主要元素，其现实意义在很长一段时间内不可能改变其地位。火的获得简单实用，可能会伴随整个人类社会。从放射性来说，民用的东西还是会用火，吃火锅不能在炉子里放点放射性物质吧，家里炒菜不能铀235来提供能源吧。这个三十年后只有中国掌握的技术，到时候就是人民币的第一硬通基础，全世界人民都是中国供电局管理的客户。

人类利用可控核聚变是利用其热能发电，因此今后即使人类实现了核聚变但人类还是离不开明火，比如航天飞机和火箭的发射这种由液氧产生的高温明火产生的向上推力达到宇宙速度的能量是电能无法达到的，在民间人类依然会使用明火比如中国人喜欢明火爆抄的菜肴，西方人喜爱的火炭烤肉等等，原始的人类因为学会了使用火而加快了人类的进化，为此人类永远离不开火。

6. 可控核聚变一旦达成之后，人类的科学会有哪些变化？

氢弹所利用的原理就是核聚变。不过氢弹的核聚变是不可控的。在安全上，核聚变的安全性远远高于核裂变。首先其辐射量非常低，其次就是核聚变需要在特定的情况下进行。如果没有高温高压的环境。那么核聚变基本上是不可能完全进行的。所以可控核聚变——人造太阳已经成为了未来的研究方向之一。
首先就是单兵外骨骼会出现了。现代单兵外骨骼其实结构问题已经解决了。真正没有解决的就是动力问题。如果能够解决可控核聚变，并且能够将其缩小。那么对于单兵外骨骼的发展是有很大好处的。那么到时候，可能20毫米以上的无后座力炮，也可以由单兵携带了。特种作战中，特种队员面对歹徒或者劫匪也拥有了更大的优势。而且抛开传统意义上的作战，在救灾抢险的过程中，面对起去的山路，救援队员也能快速行进，快速进入灾区中央。利用外骨骼的力量加持。对受灾人员进行救助。
其次就是人类的能源问题得到解决。未来人类的出行可以大量利用电能。特别是普通车辆。新能源汽车最大的特点就是安静，震动小而且价格更加便宜。等到可控核聚变大规模投入使用的时候。新能源车辆会彻底代替传统的燃油车。如果有一天能够大幅度提升可控核聚变的安全性和小型化。那么未来的轮船也会彻底告别燃油。轮机长再也不用天天顶着大花脸了。
最后就是人类可以尝试向外太空进行进发了。当人类进入外太空的时候。如果有了可控核聚变，那么人类完全可以利用各个行星进行补给。比如反应堆使用氦-3，那么只要这个星球上有氦-3，就可以对飞船进行补给。

7. 可控核聚变能否实现，可控核聚变的难点在于哪里？

可能会实现可控核聚变；提高其安全性和高效性；约束上亿度等离子体。
核聚变：两个轻原子核聚合为一个重原子核，释放能量的过程。易实现的聚变是氘与氚的聚变，氘与氚的聚变在太阳内部已经持续50亿年左右。可控核聚变：又称人造太阳，太阳就是核聚变。
人们了解热核聚变是从氢弹开始的，希望发明装置，控制“氢弹爆炸”过程，让能量以一种持续稳定的状态进行输出。
裂变能：重金属元素的原子通过裂变释放能量，实现商用化。裂变所需的重金属元素天然含量稀少，常规裂变反应堆会产生核废料，限制了裂变能的进一步发展；另一种核能形式是聚变能。
氘在地球中藏量丰富，多达40万亿吨左右，用于聚变，释放的能量足够使用几百亿年，产物是无放射性污染的氦元素。核聚变需极高温，某环节出现问题，温度下降，会中止。就是说，聚变堆不会发生类似切尔诺贝利一样的事故，是安全的。聚变能是无限、清洁、安全的一种新能源。
可控核聚变领域有“50年悖论”，距离实现可控核聚变技术只有50年，根据我国进度来看，2050年是最后时间，现在能够维持100秒左右了，只要后续的材料与技术跟上，可控核聚变就有可能实现。
从能源角度来看，可控核聚变的突破是人类学会用火以来最大的革命性的技术突破，对人类的影响将是任何科学都无法比肩的，可控核聚变让人类文明跃升下一个台阶。

 
以往乃至未来，难点：长时间约束达到上亿度高温等离子体问题，基础的目的是：蒸发液态水产生高压蒸汽，达到发电的目的，托卡马克装置释放热量就是难点。

8. 可控核聚变一旦实现意味着什么

能够彻底解决粮食问题。彻底解决化石燃料短缺的能源危机。水源问题彻底解决。基于石油的美元霸权将终结。核聚变技术一旦实现，大国将会把目光瞄向茫茫宇宙。核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素--氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳，因为太阳的原理就是核聚变反应。(核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境)人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制"氢弹爆炸"的过程，让能量持续稳定的输出。