上個月,中國大陸的核融合研究單位創下高溫電漿體穩定態17分鐘,被視為核融合研究重大飛躍;然而紀錄維持不到一個月,法國的研究團隊又達成「維持高溫電漿體22分鐘」的新成績,一舉超越了中國大陸的舊紀錄。
有趣的工程(Interesting Engineering)報導,這個創紀錄的研究團隊,是法國原子能與替代能源委員會(CEA),旗下的發生在原子能與替代能源委員會(CEA)營運的穩定態托卡馬克機(WEST)。
附帶一提,中國大陸的研究團隊同樣也是托卡馬克機,這是一種採用強磁場約束電漿體,試圖營造高溫高壓環境的核融合實驗裝置。
CEA的聲明表示:「這一飛躍般的進步,表明了我們對熱離子化物質(電漿體)的認識,以及對長期控制的技術正在日趨成熟,對於將來的ITER(國際熱核融合實驗反應器)等設備,實現更長時間的穩定提供了希望。」
CEA表示,實驗最終的目標,是管理本質上不穩定的高溫電漿體,同時確保所有與核融合接觸的任何組件,都能夠承受其輻射,而不會發生輻射活化造成多餘的污染。
WEST團隊將在未來幾個月持續加大努力,目標是更長的穩定態電漿持續時間,希望可以達到數小時,同時,還要加熱到更高的溫度,至少要1億度才能啟動核融合。
法國的核融合實驗裝置WEST,它經過重大升級,剛剛創造了22分鐘的高溫電漿穩定紀錄。(圖/CEA)
核融合是太陽的發光發熱原理,被稱為能源工程學的聖杯,80年來一直如此。一公克氫的同位素,能夠提供相當於11噸煤的能量,如果它真能實用化,將有望為人類提供無限的清潔能源。
然而,核融合的發生是極其困難的,即使在太陽,也只有太陽核心能夠滿足啟動核融合的高溫高壓條件。因此要在地球上重現那種條件,壓力與溫度可能還要更高,可能要達到上億度。根本沒有容器可以承受上億度,這就需要磁化的電漿環境來包裹核融合材料。雖然目前已達到十幾分鐘、二十幾分鐘的穩定態,但是離實用化還非常遙遠,即使到2050年,核融合也不太可能對淨零碳目標做出重大貢獻。