不用昂貴雷射跟光學設備,英國 First Light Fusion 新核融合解方

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 08 日 14:15 | 分類 核能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


不仰賴昂貴的雷射、複雜的光學設備跟磁場,英國牛津大學衍生企業 First Light Fusion 聲稱他們可以實現核融合反應。

該公司主要是用類似空氣槍的設備,利用高超速「鎢彈」撞擊嵌入氘燃料的目標物,藉由撞擊產生的衝擊波帶來高溫與龐大壓力,瞬間的壓力比氣壓高出 10 億倍,足以構成核融合反應的條件,另一方面科學家還透過在燃料塊附近放置多個空腔,能精確調整超高速彈射產生的衝擊波。

First Light 技術靈感源於槍蝦(pistol shrimp),這種短短小小只有 5 公分的蝦子在狩獵時,會快速閉合巨螯發射「水槍射擊」,噴射出時速每小時 96 公里的水流,將獵物擊暈甚至擊斃。高速水流也伴隨空蝕現象(Cavitation),極小低壓氣泡從產生到碎裂只有短短億分之一秒,泡泡破碎時產生的溫度甚至跟太陽表面的溫度一樣高。

除了以槍蝦做為靈感幕斯,First Light 也透過特殊設計放大效果,利用軌道炮的電磁設計,以時速高達每秒 6.5 公里瞄準並擊中目標物,產生約 1 TPa(terapascal)衝擊力,當燃料方塊爆炸時,速度會加速到每秒 70 公里,最終壓力可以高達 100 TPa,核融合反應釋放出的熱能跟中子則會被反應爐內 1 公尺厚的液態鋰金屬吸收。

First Light 指出,燃料塊被從幾釐米壓縮到小於 100 微米,壓力和溫度足以引發核融合反應,而該公司也希望能在 2030 年以低於 10 億美元的成本,打造容量 150MW 核融合電廠。First Light 目標每座反應爐容量,可滿足英國家庭 2 年用電需求,相當於 6.2 MWh。

不過這技術還在實驗階段,First Light 認為優點在於,比傳統核融合技術更簡單、更便宜,下一步則想要實現核融合反應,且所產生的能量需超過總輸入能量,證明發電可行性。

(首圖來源:First Light Fusion