核融合新里程碑 加州實驗室有突破

呂翔禾 2022/01/27 13:20 點閱 14136 次
美國核能實驗室的核融合實驗有最新進展,讓人類距離核融合發電又更近一步。(LLNL)
美國核能實驗室的核融合實驗有最新進展,讓人類距離核融合發電又更近一步。(LLNL)

【台灣醒報記者呂翔禾綜合報導】人類快要可以用核融合發電了!位於美國加州的國家點火實驗室26日證實,他們實驗核融合已經來到「電漿燃燒」的階段,距離核融合可以發電只差最後一哩路。由於核融合雖然可以產生近乎無限的能源,但目前人工核融合消耗的能量仍比產生的多,科學家還在努力突破極限。

核融合聖杯在即

根據《英國廣播公司》報導,位於國家點火實驗室(NIF)的科學家26日將他們的研究成果發表於自然科學界最頂尖的《自然期刊》,文中表示經過多年的努力,他們終於讓核融合達到「電漿燃燒」的階段,代表核融合本身的能量變成反應能量來源,而非外在的加熱源,這讓人類距離核融合發電又更近一步。

科學家利用192道強力的雷射光,對裝在膠囊裡的氫燃料進行加熱加壓,會讓氫燃料的密度變成地球平均密度的100倍、溫度高達攝氏1億度,比太陽中心還要熱。氫氣在如此高溫高壓的環境會轉變成電漿態,氫原子裡面圍繞在質子周圍的電子,將脫離質子的引力,並產生能量。

追求無限能源夢

但要真正的核融合需要像太陽一樣,將兩個氫變成一個氦原子,科學家雖然尚未達成真正的核融合,但達到「電漿燃燒」已經是距離核融合最接近的一步。由於電漿態非常難維持,因此科學家過去多次嘗試都未達到這個狀態,但NIF的團隊透過優化實驗流程,並採用更能吸收能量的膠囊,才進展到這一步。

不過在「電漿燃燒」下,失去的總能量還是比獲得的多,但由於距離核融合只差最後一步,加上核融合的原料只需要氫,反應的產物也是低放射性的惰性氣體氦,且宇宙中的恆星都是以核融合作為發光的能量來源,也讓人類仍可望在自然狀態下,以人工進行核融合發電。