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[新聞] 美核融合實驗再突破 能量轉化輸出達1.7
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美核融合實驗再突破 能量轉化輸出達1.71倍
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國際間關於「核融合」的研究近來又有新進展。設在美國加州的國家實驗室,去年首度成功獲得產出能量大於雷射輸入能量的結果,日前再度取得類似成果,這次產生的能量更多。核融合相較於現行的核分裂發電方式放射線污染風險低很多,不過,要能走到「商業運轉」還有一段路。
我們目前所熟知的核能發電,基本上都屬於核分裂方式產生大量能源,也就是讓質量較重的原子、分裂為多個較輕的原子。而核融合剛好相反,是讓兩個質量較輕的原子、在足夠強大的外來能量加持下,克服所謂的「庫倫斥力」而互相結合,產生巨大能量的過程。
已知的核融合反應,首先是太陽產生熱能的方式,其次則是威力強大的氫彈,但這些屬於不受控制的核反應,瞬間釋放巨大能量。若要作為發電等和平用途,就必須解決「控制」的問題。
目前對於核融合的研究分為兩大主流。首先是所謂的「慣性侷限融合」,也就是美國勞倫斯利佛摩國家實驗室使用的方法:以雷射集中加熱極小的氫原子來產生核融合反應。2022年12月首度成功釋放能量達315萬焦耳,高於雷射輸出能量的205萬焦耳。2023年7月再度取得突破,釋放能量達350萬焦耳,是雷射輸出能量的1.71倍。
第二種則是設於法國,由美、歐、日、韓、印度及俄羅斯等多國合作的「國際熱核融合實驗反應爐ITER」,使用超大磁力圈來進行侷限核融合反應。
核融合之所以受到關注,是因為核分裂所需的燃料,必須濃縮提煉鈾元素和鈽元素,而核融合的燃料則是氫的同位素,可從自然界中取之不盡、用之不竭。此外,核分裂的廢料半衰期動輒幾萬年,儲存問題經常引發爭議,而核融合產生的氦半衰期至多數百年,同時放射線汙染風險低很多。因此成為科學家夢寐以求的未來能源。
不過,核融合反應要成為足以商業運轉的發電方式,仍有相當的瓶頸等待突破。金融時報引述的科學家指出,目前所謂的「正的淨能量」只有計算雷射輸出的部分,如果將整個電力系統供應雷射的能量也算進去,還差得很遠。
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前陣子核融合能量轉換創新高
之前輸出大於輸入時拜登出來開記者會
結果這次創新高沒人討論
都被超導蓋過去了
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