專家稱運用核聚變發電需時20年

2022-12-15 00:00

加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的「國家點燃實驗設施」。
加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的「國家點燃實驗設施」。

(星島日報報道)美國能源部周二宣布其研究人員在核聚變研究取得「重大科學突破」,但專家認為,運用核聚變來發電可能得再等二、三十年,因仍有重大技術障礙要克服。

美國能源部旗下勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學家,首度在核聚變反應達成產出的能量遠高於引發反應所使用的能量,是首次在實驗中達成重大的能量淨增益。聲明說,本月五日,科研人員在該實驗室「國家點燃實驗設施」進行歷史上首次可控核聚變實驗,意味着核聚變實驗中產生的能量,多於用於驅動核聚變的激光能量。這一實驗將為推動清潔能源發展提供寶貴見解,有助於實現零碳經濟目標。與其他核反應不同,核聚變不會產生放射性廢物。核聚變技術有望為人類提供近乎無限的清潔能源,幫助人類擺脫對化石燃料的依賴。

據美能源部介紹,「國家點燃實驗設施」是全球最大、能量最高的激光系統,使用超強激光束,來產生與恒星和巨型行星核心相當的溫度和壓力。激光束將大量熱量集中在一個微型球形膠囊上,結果是一個過熱的等離子體環境,其中反應產生的能量,比用於產生它的激光中所包含的能量多,約為一點五倍。「國家點燃實驗設施」向目標輸入二點○五兆(萬億)焦耳的能量,產生了三點一五兆焦耳的聚變能量輸出。這種慣性約束核聚變技術利用激光的衝擊波,使得通常包含氘和氚的燃料球達到極高的溫度和壓力,來引發核聚變反應。
美政府私企共同發展

能源部表示,要實現將慣性約束核聚變技術應用於為家庭和企業發電,仍需進行大量先進的科學和技術實驗。美能源部正在重啟一項慣性約束核聚變發展計畫,將與私營部門合作,推動核聚變商業化快速發展。台灣原能會核研所副所長李海光表示,核聚變關鍵在輸入能量與輸出能量多寡,若輸出大於輸入量愈高,代表將來走向核聚變發電機會愈來愈高,但目前各國尚在實驗階段。倫敦帝國學院物理學家傑頓登提醒:「要用核聚變來發電,我們必須進一步提高能量增益。我們也得找到可以更頻繁、更便宜重現相同效果的方法,之後才能切合實際地把它變成發電廠。」法國原子能委員會專案經理李法佛說,要走到那一步,可能還要再等二十或三十年。
 

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