研究人員發現增加核融合能量輸出10倍的方法

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麻省理工學院的科學家發現一種方法使得核融合更有效率。藉由加入第3顆離子到傳統的兩顆離子的電漿混合物中,這些研究人員能夠增加10倍的能量輸出,讓我們更進一步接近未來僅以乾淨能源來做為電力。

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更多的離子,更多的電力

核融合是一個高度複雜的過程,而現在,我們能夠從這個過程輸出的能量,跟我們下的功夫不能比較。然而,如果我們能夠找到一種方法來增加這種輸出,那麼核融合能夠讓我們更進一步接近未來僅以乾淨能源來做為電力。

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麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)的一組研究人員可能找到一種方法來這樣做。

發表在自然物理學(Nature Physics)期刊的一項新研究,他們詳細敘述如何調整核融合的「配方」,使得它們能夠顯著地增加能量輸出。他們的研究結果被歐洲聯合環狀反應爐(Joint European Torus)複製出來,這座反應爐是歐洲最大的核融合設備。

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這個麻省理工學院團隊的核融合方法,涉及到在傳統的兩顆離子的5%氫和95%氘(deuterium)的電漿混合物,加上另一顆離子氦3(hulium-3)的輕微數量。他們把混合物放進麻省理工學院電漿科學與核融合中心(Plasma Science and Fusion Center,PSFC)的Alcator C-Mod tokamak核融合反應爐內,這是一種用來保存熱電漿的磁性抑制設備。然後,這些研究人員使用一種名為離子迴旋加速器共振加熱(ion cyclotron resonance heating)的過程,來活化這些粒子。

大量增加

這項實驗不僅為這些研究人員對於帶電粒子如何在核反應爐內和恆星內移動,提供更多的了解,同時隨著離子在未被活化的設備中達到過去從未達到過的能量強度,也增加了10倍的能量輸出:百萬電子伏特(megaelectron-volt)。

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研究科學家John C. Wright在電漿科學與核融合中心的新聞稿中解釋:「這些更高的能量範圍與被活化的核融合產物的範圍相同。為了要能夠在未被活化的設備中創造出這樣的能量離子,不做出大量的核融合,是有幫助的,因為我們可以研究帶有能量的離子如何比得上核融合反應產物所表現的,他們如何被很好地侷限。」

根據專家表示,在這項研究可能導致有效的核融合能源的實際應用之前,需要在最快的時間內做出更多的努力。直到2030年,我們將不會利用核融合能源來當用我們的主要能源。也就是說,麻省理工學院的努力以及全球各地其他人的突破,無可否認地帶領我們更接近沒有石化燃料的事實。

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來源:Futurism