最有希望的核融合突破: 有可能解決世界能源問題?

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ARC_核融合

阿,核融合能源( fusion power)。我們能源問題的解決方法。地球上生物的救世主。我們通往宇宙的關鍵。也是東尼史塔克鋼鐵人的能量源。

但是唯有一個問題大家反覆的在討論,(不算鋼鐵人的部分)核融合能源每次都近在咫尺,過了幾年後,我們似乎又回到了原點。

但是現在,有一隊來自麻省理工學院的人讓我們終於能有個理由興奮起來了,不過我們還是要保持著懷疑的期待。他們說,利用一種新的超導體,我們將可以縮減一個反應爐的大小,同時大幅度的提升能量的輸出。Dennis Whyte,一位來自麻省理工核能科學,工程的博士。也是麻省理工等離子體科學,聚變中心的總監,說:”這會改變一切”。

MIT核融合

這像發現包含一種救生圈狀,名為托卡馬克(tokamak)或稱環磁機的反應爐。這個核融合反應爐重現太陽把氫分子結合的過程,在核心部分製出氦,然後產生龐大的能量。但困難的是如何在密閉空間將等離子體加熱到跟恆星核心一樣熱,大約需要攝氏1500萬度。

核融合

這麼做,利用了銅導體製造的磁場在反應爐的中心困住熱量與粒子,但是使用這方法製造這麼強的磁場很複雜,而且會是個廣大的過程。

但如果有別的方法呢?

在他們的關於核融合工程與設計(Fusion Engineering and Design)的論文中,麻省理工的團隊解釋說,如果利用稀土-鋇-銅氧化物 (REBCO) 超導帶,而不用高磁場強度的線圈,就可以把體積縮小。事實上,他們說在實驗反應爐裡可以把的能量能提高為正常的十倍,名為ARC(以鋼鐵人命名),當它降溫到跟液態氮差不多-200°C的時候。這是因為新的超導體能提供比銅線圈還強的磁場。

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Brandon Sorborn,一位來自MIT博士生說: “越高的磁場能讓你達成更好的表現。”

MIT核融合ARC

這些新的超導體不會像銅一樣一下就過熱了,所以理論上它們能做為一個穩定的電源輸出。這隊人也說,反應爐可以產生比所需要運轉的能量還要高六倍的能量,足夠十萬人使用。目前還沒有反應爐能實際產生這麼多或更多的能源它消耗的能源。

David Kingham,一位跟研究沒有直接的關係,來自位於英國的托卡馬克能量有限公司的CEO,說:”核融合能源是地球很重要的電來源,也是22世紀需要的,但是我們需要更早取得它,才能避免毀滅性的地球暖化問題。這份研究是讓這過程更快的好方法。”

ARC反應爐只是一個提議而已,可是團隊說,能在五年內蓋出來。跟別的比較,一個在法國耗資四百億美金蓋的實驗性反應爐名為International Thermonuclear Experimental Reactor 或ITER,(國際高熱源核子實驗反應爐),在2013年開始建造,預計在2019年完工。這個反應爐是在超導體出現前設計的。

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不管這份研究是否能實際做到,或是跟鋼鐵人一樣科幻不現實,我們只能察觀以待。所以讓我們跟這個有可能解決我們能源問題的答案敬一杯吧。
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來源: Iflscience