核融合

未來燃料(一)世上最大核融合計畫面臨關鍵時刻

未來燃料(一)世上最大核融合計畫面臨關鍵時刻
臺灣大學生命科學所 周愛鵑編譯/淡江大學化學系 王文竹教授責任編輯

編譯來源:BBC NEWS 2013年8月7日訊《’Critical phase’ for Iter fusion dream》

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核融合反應爐的運行原理是師法於太陽。(圖片來源:BBC NEWS)

法國南部普羅旺斯省卡達拉舍的國際熱核實驗反應爐(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)計畫中,反應爐約一百萬個組件中的第一個正在進行交貨。

經過長期延宕及巨額經費增加之紛擾後,目前的工程約晚了兩年。為了配合遲到的關鍵組件,還得變更主建築的結構設計。

研究機構的副主任大衛坎貝爾(David Campbell)告訴英國廣播公司新聞說:「不容諱言,情況實在令人沮喪,但我們現在正盡全力彌補所浪費的時間。這個計畫真令人振奮,讓你充滿幹勁的去做,我們都等不及看到核融合反應成功的那一天。渡過初期的設計問題及早期的協調困難,我們現在更有信心在期限內完成計畫了!」

從50年代起,核融合提供了一個無限能源的夢想-師法於供應太陽大火球能量的程序,就是以兩個氫作為燃料。最具吸引力的是結合了便宜的燃料氫、低輻射廢料及不釋出溫室氣體等優點。但是,如何操作核融合的極端條件,還有如何從反應中把龐大的能量提取出來,都仍然是技術上的具大挑戰。事實上,就因為核融合的技術太困難,讓這個概念已經「紙上談兵」了30多年。

核融合

核融合 (Nuclear Fusion)
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

提供核能的主要形式有三種,核衰變、核分裂以及核融合。

核融合是指由質量小的原子,例如說是氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。

中國準備創造核融合歷史

中國準備創造核融合歷史
知識通訊評論第43期

在新一代全超導磁鐵托克馬克裝置協助下,科學家將詳細探查電漿物理學的發展潛力。

世界上第一座完全利用超導磁鐵的托克馬克核融合裝置,很快就要產生出一次離子化氣體或電漿的能量釋出。假如一切按照計畫,幾個星期內中國的「實驗性先進超導體托克馬克計畫」 (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST),就會產生出第一個電漿。

EAST 利用超導線圈,造成的磁場可將電漿侷限在稱為托克馬克,狀如甜甜圈容器內。此電漿的運作反應,應可為核融合作為能源來源的潛力,帶來新的希望。

普度大學的核融合

普度大學的核融合
知識通訊評論第50期

物理學家對於研究失當調查行動的遲緩呆滯,感到十分憤怒。

無論是美國印第安那州西拉法葉市普渡大學校內還是校外的研究者,都對於該校眾所矚目的「液泡核融合」 (bubble fusion) 研究,九個月以來飽受嚴厲攻訐卻無力回應的窘態,忍不住多所批評。

該校進行相關研究工作的核子工程學院院長特索卡拉斯 (Lefteri Tsoukalas) ,已於十月辭去院長一職,表示對校方牛步化的回應以及秘密作為的失望。他在十二月初將他的考量訴諸公論:在一封他律師寄給普渡大學教務長梅森 (Sally Mason) 的公開信裡,特索卡拉斯呼籲普渡大學校方發佈一份調查進度的臨時報告。他說普渡大學是一所很棒的公眾大學,可不是私人俱樂部。

核融合的國王新衣

核融合的國王新衣
知識通訊評論第50期

國際熱核實驗反應爐計畫所展現企圖的確實性,是其他的能源研究計畫極為欠缺的。

「國際熱核實驗反應爐」 (ITER) 於法國卡達拉希開始興建的計畫,於十一月底在巴黎簽署正式協定,這是核融合社群幾十年來同心協力之下,令人滿意的極致之作。這項計畫能否確保魅力無窮核融合能源的技術性未來,尚屬未知之數,但它一定能夠為未來數十年核融合的研究,提供一個非常寶貴的焦點。

然而這項包括有印度與中國的大力投入,立下里程碑的 ITER 興建協定,與整體大環境卻格格不入,因為沒有相對應的協同進行,為解決日趨嚴重的全球能源危機,所必須主動積極採取的各式各樣之研究方法。