专家称运用核聚变发电需时20年

2022-12-15 00:00

加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的「国家点燃实验设施」。
加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的「国家点燃实验设施」。

(星岛日报报道)美国能源部周二宣布其研究人员在核聚变研究取得「重大科学突破」,但专家认为,运用核聚变来发电可能得再等二、三十年,因仍有重大技术障碍要克服。

美国能源部旗下劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家,首度在核聚变反应达成产出的能量远高于引发反应所使用的能量,是首次在实验中达成重大的能量净增益。声明说,本月五日,科研人员在该实验室「国家点燃实验设施」进行历史上首次可控核聚变实验,意味着核聚变实验中产生的能量,多于用于驱动核聚变的激光能量。这一实验将为推动清洁能源发展提供宝贵见解,有助于实现零碳经济目标。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。

据美能源部介绍,「国家点燃实验设施」是全球最大、能量最高的激光系统,使用超强激光束,来产生与恒星和巨型行星核心相当的温度和压力。激光束将大量热量集中在一个微型球形胶囊上,结果是一个过热的等离子体环境,其中反应产生的能量,比用于产生它的激光中所包含的能量多,约为一点五倍。「国家点燃实验设施」向目标输入二点○五兆(万亿)焦耳的能量,产生了三点一五兆焦耳的聚变能量输出。这种惯性约束核聚变技术利用激光的冲击波,使得通常包含氘和氚的燃料球达到极高的温度和压力,来引发核聚变反应。
美政府私企共同发展

能源部表示,要实现将惯性约束核聚变技术应用于为家庭和企业发电,仍需进行大量先进的科学和技术实验。美能源部正在重启一项惯性约束核聚变发展计画,将与私营部门合作,推动核聚变商业化快速发展。台湾原能会核研所副所长李海光表示,核聚变关键在输入能量与输出能量多寡,若输出大于输入量愈高,代表将来走向核聚变发电机会愈来愈高,但目前各国尚在实验阶段。伦敦帝国学院物理学家杰顿登提醒:「要用核聚变来发电,我们必须进一步提高能量增益。我们也得找到可以更频繁、更便宜重现相同效果的方法,之后才能切合实际地把它变成发电厂。」法国原子能委员会专案经理李法佛说,要走到那一步,可能还要再等二十或三十年。
 

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