【人物專訪】跨領域核子研究翹楚——專訪李志浩教授

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4/13(六)李志浩教授主講:「小型模組化核能電廠安全嗎?」

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採訪、撰文|周書瑋

清華大學工程與系統科學系 李志浩 教授|來源:講師提供

審定|李志浩 教授

核子科學對許多人來說是門高深莫測,甚至有點研究風險的學問,對核子科學的認識也往往停留在反核電與廢除核電的辯論,較少觸及核子科學的其他應用,但就像科學研究必須跨領域,核子科學的應用其實包羅萬象。今天的專訪邀請到清華大學工程與系統科學系李志浩教授,分享他在核子科學跨領域研究界的心路歷程、微型模組化核能發電廠的潛力,以及面對變動的未來,教授認為年輕學子應具備的能力。

 

觀察未來發展趨勢,勇於轉換研究領域

談及為何會義無反顧的學士、碩士到博士一路都念核子工程,教授輕描淡寫地笑說,單純是因聯考填志願分發。當時沒什麼機會像現在學生可以到處看看不同科系、探索自己喜歡哪個領域再決定,填志願前恰巧有畢業學長回高中宣傳清大多好、校地面積大、風景漂亮,且清大核工系在當時排名優異,他決定到新竹闖闖看。大學四年裡,認識了許多重要優秀的同學,在一起生活的那四年是段燦爛的回憶,系上教授也曾說,畢業後如果不出國,留在臺灣的同學們以後人人都是核電廠廠長。民國六〇年代的臺灣,雖然已開始興建核電廠,但核能對許多人來說仍是相對陌生的學問,出於對未知領域的好奇,李志浩決定留下深耕。

大學畢業後,研究所選擇論文主題,他洞見反核人士已在臺灣如雨後春筍般冒出,把自己侷限在核能發電研究並非長久之計,於是便毅然決定改以輻射線應用和粒子加速器作為研究主題,運用粒子加速器研究當時在臺灣蓬勃發展的發光二極體,就這樣帶著核能專業跨足電子工程之研究。當時大部分的同學多選擇留學美國,由於他在金門服役一年半,無法進行留學之準備,而當時正好適逢清大核工所在招收第一屆博士班學生,李志浩決定繼續留在國內攻讀博士,並從加速器應用轉到核子物理,探討原子核反應更高深的物理原理。博士班畢業後,又察覺到核子物理發展前景在臺灣不是太好,於是又花了數年時間投入凝態物理之研究。

在同步輻射研究中心擔任研究人員數年後,政府推動中子散射相關研究計畫,當時研究這方面的人才不多,但這是李志浩的專業之一,他也喜歡教書,於是回到了清大服務,開始管理清華大學研究用核子反應器,協助開發這座小型清華原子爐之安全及其中子束應用,為後續核子工程發展奠定更深厚之基礎。

雖然數次轉換研究領域,但轉換領域並非丟棄過去所學完全從零開始,而是試圖融合新領域的知識和過去所學,或以原領域專業作為新領域的研究工具,讓自己一起成長,成為原領域和新領域中的融合者。當涉略的領域越多,就能透過越多種科學語言和不同領域的專家溝通,也越能和不同領域的人合作,想像力和創造力也會增加,就能開創更多不同的研究領域,成為該領域的世界新視野。

 

小型、微型模組化核能發電廠和核子科學未來發展

小型、微型模組化核能發電廠的優勢就在於它們的「小」,因為功率小,不需要像傳統大型核電廠大量的強制循環的冷卻水來冷卻反應爐設備,即使地震等天災導致斷電無法提供足量冷卻水,也可以單純透過冷卻水的自然對流,甚至空氣來冷卻爐心設備,大幅降低核災風險。然而,小型模組化發電廠的造價比較昂貴,且若要達到傳統大型核電廠相同的發電量,將需要十餘座小型電廠並聯,建設預算增加,會是大量推廣小電廠的限制因子之一,只有透過模組化及標準化大量生產來降低建設成本,小電廠普及化才較有實現可能。

除了發展核能,目前核子科學在臺灣被廣泛應用在「離子加速器治療癌症與生產藥用同位素」和「伽馬射線滅菌」等用途。清華大學研究用原子爐開發硼中子捕獲治療技術來治療癌症,開啟臺灣標靶中子癌症治療的新頁;伽馬射線穿透力較紫外線更強,滅菌效果更好。有關小型和微型模組化核能發電廠和核子科學未來發展,教授將在探索講座「小型模組化核能電廠安全嗎?」中為我們揭曉。

 

把目光放遠,勇於創新求變,成為該領域中的第一

如同先前提到的,李志浩在不同研究階段中多次轉換研究領域,而每一次也都帶著前一次的經驗,在新領域中加深加廣。雖然因為時代變遷,加上政府大力扶植半導體產業,清大的核子工程系已改名成工程與系統科學系,大多數學生也熱衷於投入半導體製程研究,但李教授鼓勵年輕學子要把目標放遠,不能僅著眼於時下當紅產業,更不能把自己限縮在已經發展成熟、人才需求廣的領域,而要洞瞻數十年後的產業發展趨勢,率先在未知領域中創新佈局。教授提到,臺積電之所以能在日新月異的科技業站穩腳步,是因為重視研發,成為半導體界的領頭羊,領先其他國家最先進的製程技術至少數年。倘若只做代工,很容易就被其他低薪國家或高科技國家之新技術變革而淘汰。

李志浩教授認為,不論是成為科學研究或產業研發的翹楚,都需要長期培養並從年輕時開始扎根。最重要的是,別排斥學習任何「可能看似和當下所學無關的知識」,畢竟看似不相關的領域,都有可能成為未來跨領域發展的養分。教授舉了當今極富盛名的量子電腦為例,低溫物理在過去被認為是冷門科學,因為溫度太低,工業界並不實用,鮮少有學生願意投入研究與學習,如今卻因量子電腦必須在低溫下才能滿足量子運算條件,使得低溫物理成為未來科學發展重要的一環。

在科技日新月異的時代,李教授鼓勵年輕學子勇於接受挑戰並學習未知的領域,不要將自己侷限在熟悉的發展方向,同時也應該培養國際觀、多方瞭解世界趨勢,方能在這個快速變動的局勢中站穩腳步。

 

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