美核融合實驗進展,今年成功「點火」三次實現能量淨輸出

作者 | 發布日期 2023 年 12 月 22 日 13:19 | 分類 核能 , 能源科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
Loading...
美核融合實驗進展,今年成功「點火」三次實現能量淨輸出

去年 12 月美國加州勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)的國家點火設施(National Ignition Facility,NIF)成功產生核融合能量淨輸出,釋放的能量比使用的更多,根據 LLNL 本月報告,他們今年也成功「點火(ignition)」三次,在實現核融合反應方面又向前邁出一步。

所謂點火,便是釋放出的能量加熱燃料速度,比燃料冷卻的速度快,實現淨能源增益,LLNL 2022 年底實現後,下一步就是證明能複製過程。英國倫敦帝國學院(Imperial College London)慣性核融合研究中心研究員 Brian Appelbe 表示,若成功複製,即證明該過程的穩定性,顯示即便雷射、燃料等條件發生變化,也可以成功點火。

Appelbe 受外媒採訪時指出,每次實驗也帶來更詳細的點火物理學研究,提供「如何獲得最大能量」的珍貴訊息。

核融合是為太陽和其他恆星提供動力的反應,將兩個或多個原子粉碎在一起形成密度更大的原子,過程中會釋放大量能量。與現今成熟的核分裂技術不同,核融合不會留下長時間放射性廢棄物,隨著氣候變遷加劇、能源轉型迫在眉睫,安全且乾淨的核融合前景令人著迷。

產生核融合的方法有很多種,NIF 採用慣性控制核融合,2022 年底以近 200 道雷射光束將 2.05 兆焦耳的能量傳送到胡椒粒大小的鑽石靶材上,在靶材內部形成高溫高壓,最終核融合產生約 3.15 兆焦耳能量。

3.15 兆焦耳能量足以煮沸大約 10 壺水,不多,但足以證明可產生能量,從那時起科學家們又進行多次實驗。2023 年 7 月 30 日,NIF 向目標輸送略高於 2 兆焦耳的能量,產生 3.88 兆焦耳的能量,這是至今最高能量,10 月份兩次後續實驗也帶來能源淨收益。

距離核融合供電電網還有很長一段路要走,現在的重點就是持續精進,找出如何擴大規模並大幅降低成本的方法。今年在杜拜舉行的 COP28 聯合國氣候變遷大會上,美國氣候特使 John Kerry 也發起一項涉及 30 多國的跨國參與計劃,目標推動核融合,幫助應對氣候危機。

(首圖來源:NIF

想請我們喝幾杯咖啡?

icon-tag

每杯咖啡 65 元

icon-coffee x 1
icon-coffee x 3
icon-coffee x 5
icon-coffee x

您的咖啡贊助將是讓我們持續走下去的動力

總金額共新臺幣 0
《關於請喝咖啡的 Q & A》