核融合研究里程碑!美能源部:科學界逾50年首見突破
自由時報 2022/12/14 美國能源部長葛蘭何美東時間13日上午10時(台灣時間13日晚間11時)如預告宣布,科學界引領期盼可製造「永不枯竭」、「安全潔淨能源」的核融合技術迎來「重大科學突破」,經過逾半世紀努力,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)已首度達成產出能量高於引發反應所用能量的「能量淨增益」。她口中這個足以「載入史冊」的「里程碑成就」,可望為長期仰賴化石燃料而加速氣候變遷危機的全球帶來重大生機。$ U3 ]0 b% T ]
* {. E+ ]4 |0 h* K* I% m彭博報導指出,LLNL研究人員使用192束雷射轟擊在攝氏逾300萬度高溫下處於離子狀態的氫,使之融合為氦,過程中釋放出中子和無碳能量。驅動雷射的能量為2.1兆焦耳,核融合反應則產生約2.5兆焦耳,終於看到全球科學家逾50年來努力實現的能量淨增益。2 l B( Q0 S. }! X7 i g8 O
! B. U% z+ C$ Y' N" B$ ~$ b核融合是太陽等恆星產生能量的方法,由氫及其同位素氘、氚等輕元素結合成氦等重元素,可產生核能。和目前全球核電廠運用重元素分裂發出能量的核分裂技術不同,核融合產生的核廢料半衰期極短、安全性也更高,氘和氚的核融合反應更可直接從海水取得原料,且釋放的能量高出3至4倍。瓶頸則在於組成原子核的帶正電核子之間互斥無法靠近,須升溫外加大量能量才能破除庫倫電位障壁;但隨原子核質量增加,融合反應須克服的位能終大於反應放出的能量,無法產生淨能量。