核聚變發電持續5秒大突破 足夠煲滾60壺水 潔能新希望
原文刊於信報財經新聞
這次核聚變實驗是在JET的冬甩狀磁場內進行，環狀反應爐內的電漿高達攝氏1.5億度，全程持續了5秒。（EUROfusion圖片）
歐洲科學家在「人造太陽」研究達到里程碑，設於英國牛津郡的「歐洲聯合環狀反應爐」（Joint European Torus, JET）在最新實驗利用核聚變技術（nuclear fusion），成功持續5秒產生約59兆焦耳（megajoule）或11兆瓦能量，足以煲滾60壺水，較同裝置在1997年所創的世界紀錄多出近兩倍。核聚變發電利用太陽產能原理，被視為潔淨能源的新希望，一旦成功將為人類提供取之不盡的潔淨能源。
「人造太陽」能量多紀錄兩倍
核聚變反應是太陽等恒星的能量來源，重力把氫原子壓縮加熱變成高密度及高溫度的電漿（plasma），再進行核聚變反應以釋放能量。由於太陽核心的引力壓力異常大，溫度達到攝氏1000萬度便可產生核聚變反應。相比之下，地球引力壓力輕得多，必須把溫度提升至超過攝氏1億度，才能產生核聚變反應。
科學家把兩種「重水」氫原子氘（Deuterium）及氚在JET內加熱至攝氏1.5億度，所產生的電漿較太陽還熾熱10倍。（EUROfusion圖片）
沒有物質能直接承受如此高溫，科學家必須把電漿鎖在冬甩狀磁場──托卡馬克（Tokamak，又稱環磁機），即實現磁約束聚變的環性容器，JET屬其中一種。科學家在1997年的實驗以碳打造容器，由於碳能吸收放射性物質氚（Tritium），所以這次改用鈹及鎢，這兩種金屬的吸收性較碳低10倍。
進行這次實驗時，科學家把兩種「重水」氫原子氘（Deuterium）及氚在JET內加熱至攝氏1.5億度，所產生的電漿較太陽還熾熱10倍，使JET一度成為太陽系最熱之處。由於JET的磁性銅合金太熱，整個核聚變反應在持續5秒後就停止。
這次實驗產生的能量，相當於14公斤TNT炸藥，儘管發電量不高，大約為4個風力發動機產生的能量，僅能煲滾60壺水。不過，JET運作主管米爾恩斯（Joe Milnes）表示，實驗證明能在設備中創造出迷你恒星，可說是新里程。JET是「歐洲融合能源發展聯盟」（EUROfusion）科學家的心血結晶，該組織項目經理多恩（Tony Donne）亦形容實驗沿着正確方向邁向未來的核聚變發電世界，只要把設備加碼，核聚變反應可延長至5分鐘至5小時，甚至更長。
未來向50分鐘目標邁進
JET預計在2023年後退役，設於法國的下一代反應爐「國際熱核融合實驗反應爐」（ITER）將在2025年啟動，最初目標維持核聚變反應50分鐘。ITER由歐盟、美國、中國和俄羅斯等多國合作。
目前核電廠使用核分裂技術，把較重的原子裂變成較輕的原子，從而釋放能量，主要原料為放射性物質鈾-235。核聚變技術把兩個較輕的核結合，不會產生高水平的核輻射和核廢料，不會污染環境，且產生能量更大。英國原子能管理局（UKAEA）行政總裁查普曼（Ian Chapman）估計，英國可能在2050年或「更早一點」實踐核聚變發電。隨着科技發展，有關技術或成為可持續能源的主要來源。
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