美團隊成功以核聚變產生 130 萬焦耳能量 專家:要開發成再生能源路漫長

美國 Lawrence Livermore 國家實驗室的國家點燃實驗設施 (National Ignition Facility, NIF) 周二公佈,成功從核聚變中產生了大量能量,可能為開發新的清潔能源帶來希望。

該個佔地 3 個足球場大的設施位於加州利佛摩市 (Livermore) ,是世上慣性約束核融合 (ICF) 設施和世界上最大的激光裝置,旨在用激光達成極大高溫高壓施加於一小粒氫燃料球上啟動核融合反應。

團隊在本次測試中用近 200 束激光集中到一個闊度只有頭髮直徑的小點上,並產出 130 萬焦耳的能量,是設施在本年春季測試獲得能量的 8 倍,亦是 2018 年記能量獲得記錄的 25 倍。這是因為過去數年, NIF 都在不斷改進設備,例如提高激光精度、改善標靶物料等。

雖然能量只持續了 100 萬億分之一秒,但團隊認為離聚變點火的目標更近,即創造的能量超過使用的能量。

核聚變與核裂變不同,後者是目前在核電廠中使用的技術,過程中重原子核的化學鍵會被破壞以釋放能量。在核聚變過程中,則是由兩個輕原子核結合形成一個重原子核。

學界有部份學者認為核聚變是未來一種潛在能源,特別是因為過程中產生的廢物很少,也不會產生溫室氣體。

在 NIF 測試中,團隊使用了氫的兩種同位素,從而產生了另一元素氦。這亦是宇宙中恆星包括太陽所做的活動。

Lawrence Livermore 國家實驗室總監 Kim Budil 形容,是次測試結果是 ICF 研究的歷史性進步。

不過,倫敦帝國學院等離子體物理學教授 Jeremy Chittenden 則警告,核聚變要成為可用的能源並非易事。他說:「將這個概念轉變為可再生能源可能是一個漫長的過程,需要克服重大的技術挑戰。」

來源:
Science Alert, Physicists in California Achieve 'Historic' Nuclear Fusion Breakthrough, 18 August 2021

文/Alan Chiu

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