核聚变是人类在不远未来对能源利用的有效方案。

核聚变是获得原子能的方法，通过轻核聚合引起原子核结合能变化。核聚变所需的是氢燃料，相对核裂变，更加安全和洁净。但如何实现可控核聚变，目前还是人类需要解决头等大问题。

核聚变的条件与技术实现。

由于核聚变的温度高达千万度以上，在这样的状态下，所有原子成为等离子态，而且核聚变条件除了高温，还要使等离子体密度足够大，维持时间足够长，这样才能发生自持的核聚变反应。这样只有太阳这样的恒星才具备这样的天然条件，不断释放出巨额的光和热量。恒星依靠自身巨大的质量和引力能够束缚等离子体，在高温下持续的核聚变。

当前人工可控核聚变的困难

人工可控核聚变的困难在于如何实现对高温等离子体的束缚，地球上当然无法具有恒星那样足够大的引力来约束高温等离子体。目前研究可控聚变的有效途径是磁约束和激光惯性约束等方案，国际和国内都启动了多项可控热核聚变实验堆的研究，尽管对核聚变过程的研究进行了数十年，但目前对还具有很大的技术挑战，乐观估计，离商业应用还要几十年的时间。

一旦突破可控核聚变，人类的发展就进入到了新纪元

一旦人类突破了可控核聚变，地球上的能源危机当然就不复存在；燃烧石油等碳基能源所造成的的温室效应，也会得到有效的治理。目前，一些科学家们对文明的分级也是以能源的利用为标准的。所以一旦人类实现可控核聚变，就可以利用装载核聚变发动机的飞船，实现星际旅行的目的，去寻找更多的资源和探索星空秘密，我们的征程是星辰大海。

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我在能源领域干了二十多年，应该算比较了解这个问题。我就简单分析一下吧。

先说题目的问题，核聚变人类已经能实现了，这就是“氢弹”，题主可能想问的是“可控核聚变”吧？

按照套路，我们先说说什么叫做核聚变？

核聚变，又称聚变反应，是将两个较轻的原子核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核或粒子的一种核反应。在这个过程中，核聚变反应将一部分反应物的质量转化为了能量。

太阳就是一个巨大的核聚变反应堆。氢弹就是利用核聚变释放的巨大能量摧毁目标的。

什么是可控核聚变？

可控核聚变就是人工控制核聚变的能量输出过程，使能量输出大小满足人类对能量的动态需求。

我国的EAST超导托卡马克实验装置

最容易实现的聚变反应是氢的同位素：氘与氚的聚变。氘在海水里存储约有40万亿吨，理想状态下释放出的能量足够人类使用上百亿年，聚变后产生的是没有放射性污染的氦。

根据爱因斯坦的质能方程：E＝MC2，可以简单的算出1千克物质完全的转换为能量可以得到9×10∧16焦耳的能量，换算成电能约为250亿千万时。 2016年，全社会用电量59198亿千瓦时。这只需要大约340吨聚变燃料就能满足全国的用电需求了。

可控核聚变反应堆离商业运行大约还有50年。

可控核聚变对我们世界的影响

可控核聚变实现商业运行后，人类再也不会为能源问题担忧，它的影响是巨大的：

首先它推动人类进入了所谓的第一类文明（目前为0.7级文明），即：“行星文明”。我们所发生的历次工业革命从本质上来说，就是对能源的利用方法和效率的变革。可控核聚变的商业运行无疑将推动另一次工业革命（估计是第五次工业革命，前四次分别是：蒸汽机革命、电气化革命、信息革命、人工智能革命），人类社会发展又将走上一个快车道。

在政治上，全球的能源格局将全盘洗牌，中东的石油资源不能再成为一些国家的撒手锏，实现了世界的能源均衡化。能源问题从此以后就不会成为战争的导火索了，世界将更加和平。

环境问题将得到解决。由于可控核聚变的产生物为氦，没有环境污染问题，也没有温室气体排放问题，而且能源更加便宜，我们将告别雾霾……

人口增长与耕地减少的问题得到缓解。相对便宜的能源为现代农业工厂的实现提供了可行的条件。可以采用现代化的农业种植大厦来种植农作物，采用低耗能的电灯来提供光合作用。战争的风险进一步降低。

人类将开启太空时代。目前人类探索太空的限制主要是缺乏充足、可靠的能源供应，有了可控核聚变后，再加上无工质引擎，我们的将征服整个太阳系，到时候移民火星将不成问题。

最新消息：美国麻省理工学院科学家表示，核聚变发电的梦想即将在15年内变成现实。

估计是取得了重大突破！要记住：核聚变是国际合作项目，谁取得了突破都是好事！

实现低成本的可控核聚变意味着人类获得了几乎取之不尽用之不竭的能源。

国际热核聚变实验反应堆，计划于2025年点火，预估总造价超过150亿欧元，以目前的进展来看，这个项目流产的可能性在不断增加

现如今人类已经实现了（极短暂的）可控核聚变，但是反应堆的建造成本和使用维护成本奇高，离商用还遥不可期。

我们不妨浪漫的设想一下，如果低成本可控核聚变得以实现，地球和人类文明会发生怎样的变化——（低成本是指成本是现有能源的1/10甚至更低）

1、饥饿将彻底消失：

即便在今天，世界上仍有高达8.21亿人处于饥饿之中，而且这个数字仍在上升，然而于此同时，发达国家的消费者每年要丢弃高达40%的食物，全球范围内有25%以上的食品损失在运输环节。

全球粮食生产的总量是够的，但地区间差异巨大，而远距离运输成本高，使得很多地方的人还吃不饱肚子，当低成本可控核聚变实现，运输成本将大幅下降，粮食可以实现全球范围内的分配，饥饿将彻底消失。

2、淡水危机解除

目前海水净化的主要问题就在于成本，即便是以色列最先进的海水淡化工厂，每吨淡水的生产成本也在5块以上，成本结构里，能源成本（电费）占据了绝大部分，这使得海水淡化技术难以大面积推广应用。当低成本可控核聚变实现，海水淡化和远距离运输的成本将大幅下降，干旱和淡水匮乏将成为往事。

3、环境危机，特别是全球变暖问题得以解决

当前全人类面临的最大的问题就是全球变暖，其根源就在于人类无法摆脱对化石燃料（石油、煤炭）的依赖，产生大量的温室气体二氧化碳，导致全球气候变暖。核聚变是一种清洁能源，没有温室气体排放，产生的核废料半衰期非常短（能快速转变为无放射性物质）、即便发生核泄漏危害也较低，撤离半径仅需要一公里，这比目前的核裂变反应堆泄露的危害要小的多得多。

人类掌握可靠的可控核聚变技术也意味着人类文明迈入了一个新的纪元，再丰富的想象力也难以预测到了那一天究竟会发生什么，让我们一起静静等待人类文明闪耀的那一刻到来吧！

看了朋友们一些回答，说的都很好。攻克核聚变，应该说攻克可控核聚变，这个世界的能源领域就宽广了很多。

就像过去人类发现发明的机器和电力，从此走出了黑暗的农耕时代，进入了高速发展的现代生活。任何科学的重大发现和发明都能够极大的推动人类社会的进步，可控核聚变的实现，将促进人类文明进入一个新发展时代。

核聚变的理论形成已经半个多世纪了，人类早就已经实现了核裂变和核聚变的部分应用，比如原子弹、氢弹，就是典型的核裂变和核聚变的应用。但原子弹和氢弹的爆发是瞬时作用的，这种巨大的能量是不可控的爆发。

人类已经掌握了可控核裂变的技术，并且已经广泛的运用与生产与生活，主要表现在核发电和核反应堆驱动，2006年世界核子发电在全部电力里面就已经占有15%的比重，这方面中国起步晚，占比较低。

但人类对核聚变的运用还一直在研究中，进展较为艰难缓慢。

可控核聚变之所以比可控核裂变更难攻克，是因为进行核聚变的条件更为苛刻和困难。

在太阳中心，每时每刻都在进行着核聚变，每秒钟有6亿吨的氢转变成5.96亿吨氦，释放出400万吨氢的能量，正是这巨大的能量给太阳系所有的行星、卫星、矮行星、小行星、星际物质等提供了光和热。激发这种能量的是太阳核心3000亿个大气压的压力和1500万度的温度。

地球上无法提供这么高的压力，只有靠提高温度来实现核聚变，这样要求温度达到上亿度。所以如何达到这样的温度，用什么样的容器或者方式来约束这种温度，是目前科学界需要重点解决的关键难题。

人类之所有这么重视可控核聚变的开发，因为它具有很高的比较优势。

相比核裂变，核聚变有如下优势：

1、核聚变释放的能量比核裂变更大。据测算6个氘核共放出43.24MeV能量，相当于每个核子平均放出3．6MeV。它比n+裂变反应中每个核子平均放出200/236=0.85MeV高4倍。

2、核聚变无高端核废料，可不对环境构成大的污染。而核裂变由于原料铀的储量不多，政治干涉很大，放射性与危险性大，核裂变的优势无法完全利用。

3、核聚变燃料供应充足，地球上重氢有10万亿吨。每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。

所以，如果能够实现可控核聚变，人类将能够克服阶段性的能源危机，真正的从“石油文明时代”走向“核文明时代”，人类文明将提升到一个新的层次。

近年来，可控核聚变的研究正在提速，在许多具体方面有所突破。

中国的核聚变“人造太阳”实验装置EAST（先进超导托卡马克实验装置），已经获得超过101.2秒的稳态长脉冲高约束等离子体运行，在这方面走到了世界前列。能不能像常常说的最终实现弯道超车，还有待后续努力。

有报道德国仿星器核聚变反应堆研究取得突破进展，而美国洛克希德马丁公司早在2014年就宣布，可控核聚变技术小型化取得突破，一个可安装在卡车后端的小型反应堆有望在十年内诞生。这些都是可喜的进步。

科学界预测了，受控核聚变发电有可能在2025年实现商业运营，2050年将有可能广泛的服务于社会。

时空通讯在过去已经多次提到过宇宙三级文明等级的划分，这是前苏联科学家卡尔达舍夫在上世纪六十年代提出来的一个理论。

卡尔达舍夫认为宇宙文明的主要衡量度标是能源的控制和使用，可分为行星级一级文明，恒星级二级文明，星系级三级文明。每一级文明的提升，都伴随着能源使用的数量级增长。他的这个理论尽管只是一种假设，但得到了科学界广泛的认同。

科学界测算，人类文明目前还只有0.73级，要达到一级文明，我们人类所需要的能源还要在现在的基础上增加10000倍以上，而达到二级文明则需要增加能源控制和使用能力100亿倍以上。

实现了可控核聚变，解决了能源危机，使人类控制和使用能源的能力得到大大的提升，有可能使人类文明在100年内达到一级行星级文明。当然要实现二级文明人类还需要几千年的奋斗（这方面的介绍请查看时空通讯过去发表的相关文章）。

由于可控核聚变能料的高度浓缩化，人类有可能实现深空探索和开发。我们现在的火箭采用的是常规能源，发射到地球轨道就需要燃料成百上千吨，所以无法带着很多燃料远航。如果核聚变，30毫克的氘就相当于300公升汽油，三公斤氘就相当于30000吨汽油的能量，如果氚核聚变则可以实现更大能量的输出。这样飞向深空再也不要携带大量的燃料了，就有可能飞的更远。

当然太空远距离航行还需要伴随着引擎和太空生存保障等诸多方面科学技术的同步提升，才有可能实现。

核聚变的能源地球上储存量巨大，够人类使用一阵子。

这就是时空通讯的看法和认知，欢迎点评。

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我来蹭一波热度。相信大家最近都被中国人造太阳等离子体中心温度达到1亿摄氏度而领先全球的消息刷屏了吧。

题目中所说的应该指的就是可控核聚变技术，核聚变是什么呢？看看天上的太阳，它为什么可以一直发光发热，它烧的是什么，为什么可以烧这么久呢？

太阳之所以发光发热那是因为在太阳的核心，高温高压的状态下，氢原子之间发生核聚变反应而释放出大量的能量，然后源源不断地输送到太阳的表面并辐射到整个太阳系。原子核裂变和聚变都可以释放出巨大的能量，原子弹利用的是核裂变，氢弹则利用的是核聚变，核聚变相比于核裂变更难以进行，释放的能量也更加可怕，在太阳的核心处，温度高达1500万摄氏度，压强也是大得可怕。

核能是清洁能源，长期以来人们利用的都是核裂变产能，但是对于核聚变，人类目前还只能掌握氢弹这一种不可控制的核聚变形式。与传统的发电方式相比，用核燃料效率高得多，比如产生100万千瓦的电能，需要消耗50万吨煤，但是却只需要30吨核燃料。广义上来讲，核燃料是取之不尽用之不竭的，核裂变产生的能量都这么大，核聚变就更不用说了，如果人类有一天可以掌控可控核裂变，那么可以毫不夸张地说，人类讲不会再有能源危机。

但是将这一过程可控化却是很难的，首先需要满足的就是高温，高温是等离子体生成的先决条件，等离子体指的是电子中子脱离原子核之后和原子核形成的一种离散的状态。但是光有温度还是不够的，还需要高压，但是这一点就更难以办得到了，因为地球上没有一个容器能够承受核聚变所需要的高压条件。所以呢，高温就成了唯一的发展方向，并且这个温度一般都在一亿度以上。

虽然我国在了可控核聚变技术上的研究已经步入了世界前列，但是距完全掌控核聚变技术还有很长的路要走。如果有一天人类真的攻克了可控核聚变技术，那么正如我上面所说的，人类将不会再有能源危机，与此同时，当今世界因为能源争夺而带来的战争到时候应该也没理由存在了。

当人类攻克了核聚变的大关之后，世界会发生什么变化？

●不要被二次世界大战末的美国人1945年8月6日在日本广岛长崎投掷的二颗原子弹而谈“核”聚变。当地球人类在100年之内攻克了核聚变的大关后，人类会制造“核能火箭??，”将其应用于“猎户座计划”和2011年，DARPA与NASA倡导的一个“百年星舰”计划。建造一艘真正星际飞船，而是要集合世界上顶尖科学家，为下一个世纪的星际旅行制定一个切实可行计划。

●这个可以追溯其历史到 20 世纪 50 年代。当时大多数人生活在核战的恐惧之中，但少数原子科学家在寻求和平利用核能。他们考虑了种各样的想法，比如利用核武器来开辟港口和海湾。

●由于担心核爆炸的副作用和破坏力，这些想法大多被否决了。然而，有一个有趣的建议吸引着人们。它被称为“猎户座计划”，寻求利用核弹作为星际飞船的动力来源。计划的框架很简单:制造迷你型原子弹，然后从飞船的尾端逐个发射。每次迷你型核弹爆炸，都会产生一股能量冲击波，推动星际飞船前进。原则上，如果连续释放一系列迷你型核弹，火箭可能被加速到接近宇宙中最快的光速。这个想法由核物理学家泰德·泰勒和弗里曼·戴森共同提出。泰勒因设计了多种核弹而闻名，从有史以来最大的核裂变炸弹(核爆炸威力约为投掷在广岛原子弹的 25倍)到大卫，克罗克特便携式核导弹(其威力是广岛原子弹的千分之一)但他渴望将自己在核弹方面的广博知识用于和平目的。于是他抓住了制造猎户座号太空舱的机会。

●这一任务主要的挑战是如何精准控制一系列小爆炸,使星际飞船能安全地驾驭核爆炸的冲击波而不在这个过程中被摧毁。为了实现这一目的，一系列速度范围的设计方案被制定出来。其中最大的模型直径为14 英里，重达 800 万吨，由 1080 枚炸弹推动。理论上，它可以达到光速的 10%，并在 40 年内到达半人马座阿尔法星。尽管这艘飞船体型巨大，但计算表明它可能是可行的。

●然而，批评人土一致认为，这艘核脉冲星舰会释放出放射性尘埃。泰勒反驳说，当尘埃和金属炸弹外壳在爆炸后变得具有放射性时，才会产生放射性尘埃，因此，如果飞船只在外太空启动发动机就可以避免这种情况。但是 1963 年的《部分禁止核试验条约》也使得对小型原子弹的实验变得更困难。猎户座号太空舱的最终归宿是作为一种好奇写入古老的科学书籍。

●核能火箭的缺点:猎户座号太空舱项目终结的另一个原因是泰德·泰勒本人对此失

去了兴趣。既然这似乎是发挥了他的天赋，为什么不再支持这项探索。他解释说:建造猎户座号太空舱将会产生一种新型的核弹。尽管他一生大部分时间都在设计铀裂变炸弹，但他意识到有一天

猎户座号太空舱可能也会使用特别设计的强大氢弹，他停下了脚步。这些炸弹能释放科学上已知的最大能量。它们经历了三个发展阶段。20 世纪 50 年代的第一批氢弹是体积巨大的装置，需要大型船只来运输。实际上，它们在核战争中毫无用处。第二代核弹是小型、便携式多弹头分导导弹，它们是美国和俄罗斯核武器库的主力。

●核聚变火箭在概念上是可靠的，但是核聚变能量还没有被证明。此外，这些火箭的巨大规模和复杂性使人们对其可行性产生了怀疑，至少在 21 世纪是这样的。尽管如此，核聚变火箭被认为是除光帆外最有希望实现的。

知足常乐于上海2019.12.13日

首先核聚变并不难，例如氢弹的工作原理就是核聚变，但氢弹除了作为武器之外，对人类并没有其他的用处，所以人类真正需要的，是可控的核聚变，从某种意义上来说，太阳就是一个巨大的可控核聚变机器，这个机器可以在数百亿年的时间之内，持续的产生能量。

那么一旦人类掌握了这种技术，就意味着人类跨入了另外一个时代，例如我们都知道科学的发展，离不开对于能源的利用，而现在的主流能源，无非就是石油和煤炭，这两种能源都是化石燃料，化石燃料最大的问题，就是开采难度大，并且还会产生污染物。

而可控核聚变的原料，是由氢的同位素氘，而氘这种东西，地球上非常非常的多，根据一些计算来看，海洋当中储存的氘，大概有40万亿吨以上，那么一般来说0.03克的氘，就可以释放出300升汽油产生的能量，所以一旦可控核聚变成真，人类就和那些化石能源说再见了。

其次可控核聚变一旦成真，人类必将大规模进入太空，现代人类在探索太空的时候，最大的问题就是能源补充，例如国际空间站每隔一段时间，就需要派人去运送物资，但每一次的发射，都需要耗费数千万美元，所以人类对于太空的探索，会受到相当大的掣肘。

如果可控核聚变的技术能够实现，人类就可以将成本压低，甚至我们可以在月球或者火星，建造一个大型的可控核聚变反应堆，一旦这样的反应堆建成，人类既可以在这个星球上立足，进而改造这个星球，所以可控核聚变的技术，非常非常的重要，只要一旦实现，人类就进入了一个新的时代。

核聚变一旦投入正式运用，最明显的就是该国的能源问题可以说是得到了永远解决。石油可以就退出历史舞台了，那群靠石油富起来的中东国家，可就哭惨了。如果中国能率先掌握，老美估计得慌的不行，民族的复兴指日可待。

咳咳，不多说了，下面就来介绍一些相关知识：

核聚变

其实道理很简单，如果你能想法设法让两个原子的原子核（一般是氢同位素），撞到一起，聚合为一个新的原子核。在这个过程中能释放出巨大能量。爱因斯坦的质能方程就能派上用场了。

不过人工核聚变也是分层的。像氘氚聚变是最早的一代核聚变，比如一个氘和一个氚反应，就能释放出17.6兆电子伏特的能量。虽然原料是海水，可以说用不完，但是也有缺点。就是要释放出中子，这样会导致聚变装置寿命降低。最完美的当属氦3反应，没有中子，也没有氚的放射性。

可控核聚变的难点

高温高压：高温可以让粒子运动速度加快；高压，可以是粒子运动范围缩小，而这两个都能提高粒子相互撞击的概率。

以太阳为例，我们知道太阳无时无刻不在进行这核聚变反应。为什么它能那么稳定持续的输出能量呢？因为太阳发生反应的内核，温度在一千到两千万度左右，并且有着强大的引力约束。所以原子核相撞的前提就有了。

但那项技术是恒星的专利，在地球模拟不了。于是我们只能提高温度，甚至要达到上亿度。但是这么高的温度的等离子体，增压才能控制住，保证反应装置不被“烫”坏？目前主流的方法都是磁约束，这些高温等离子体，被磁场拘在一起，维持聚变的状态，不停的旋转运动。

所以如何做到持续的高温的同时，还能保证装置不被损坏。

我们离正式投入使用估计还有几十年要走。

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攻克核聚变大关，很多人想到的往往是实现了可控核聚变。不过，核聚变的大关不止这一个，突破可控核聚变大关后还会有新的大关。

太阳上就在不断的进行着核聚变，将光和热释放到地球，供地球上的生命所需。可控核聚变之所以令人关注是因为用这种技术可以为人类提供大量的清洁能源，目前在托克马克、仿星器内试图完成这样的壮举。目前看，可控核聚变是人类正在攻克的一道大关，这一大关的突破有望在几十年内实现。

托克马克、仿星器等有个外号叫做“人造太阳”，虽然内部进行的也是核聚变，但是和太阳上的核聚变并不一样。核聚变指的是将轻原子核合成为较重的原子核的过程，在这个过程中可以释放出大量的能量。不过即使是不可控核聚变，人类目前能够操作的也只是氘和氚这两种氢的同位素的核聚变，还不能实现最常见的氢原子核的聚变。尽管目前看地球上的氘和氚资源足够人类使用一段时间，但人类对能源的需求是不断扩大的，受控核聚变的实现不会让人类一劳永逸。

而太阳上主要进行的是质子-质子链反应，依靠质子（氢的原子核）就能实现轻核的聚变。太阳可以直接使用更常见的氕进行核聚变，这个过程人类还没有掌握。质量更大的恒星还能进行更多种的聚变，一直聚变到铁都是向外释放能量的。这样的过程人类更是无能为力。

人类对能源的需求不会因可控核聚变的实现而止，人类对科学的探索也是永无止境的。受控核聚变实现后，人类欢呼一下之后，又会投入到对下一个大关的攻克上。

尽管这很难，我们还是可以畅想一下。

如果可控核聚变实现首先就会颠覆整个世界的经济结构，产业结构，能源结构这些事实会瞬间实现。

中东国家会一夜之间沦为赤贫，当然也包括其他那些石油贩子，比如说俄罗斯。总之所有那些靠着资源出口的国家都不会好过的。因为电能的廉价地上跑的汽车和天上飞的飞机会瞬间被电动取代，甚至我们可以想象，私人的小型的家用型飞机都会瞬间普及，现在无人机不已经都出现了么。上甚至都有可能因为电能的清洁廉价的特性，整个城市都修成各种传送带出行都不用开车了。当发电不用煤炭石油了，空气污染环境污染都瞬间不是问题，人类甚至可以利用清洁的电能去改变大气的结构，彼时我们有能力把我们人类过去对地球的伤害加以修正。反正到时候会因为电能的廉价以及用之不竭，会重塑整个的人类文明。