首次達到「能量淨增益」 美國宣布核融合研究最新突破

▲美國宣布在核融合技術上取得重大突破。（圖／達志影像／美聯社）

記者王致凱／綜合報導

美國科學家宣布在核融合領域研究中有重大突破。研究人員13日證實，他們已經克服了核融合技術目前的一大主要障礙，也就是首次在實驗中產生的能量超過所投入的能量。該項實驗在加州勞倫斯利佛摩國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）進行。

根據英國廣播公司（BBC）報導，核融合技術又被稱為能源生產的「聖杯」，其原理是將成對的輕原子強行在一起，這樣的「融合」能夠釋放出大量能量。至於現在普遍使用的核能發電技術則是屬於「核裂變」，也就是將重原子分裂開來。

核裂變的過程中會產生大量的核廢料，必須妥善存放，與之相比，核融合不僅能產生出更多的能量，且僅會產生少量壽命較短的放射性廢料，更重要的是，核融合的過程不會產生溫室氣體排放，因此不會導致氣候變遷。

如今核融合面臨的挑戰是，該如何迫使原子融合在一起；此過程需要非常高的溫度和壓力，在此之前，還沒有任何一個團隊能成功利用核融合產生比其投入還要更多能量。換言之，此次最新突破即是人類首次利用核融合產生「能量淨增益」（net energy gain）。

加州勞倫斯利佛摩國家實驗室的核融合實驗裝置斥資35億美元打造，研究人員會將少量的氫氣裝入只有胡椒粒大小的膠囊中，然後用高能量雷射加熱以及壓縮氫氣。由於雷射非強強大，能夠將膠囊加熱到攝氏1億度，並且壓力升高至大氣壓力的1000億倍以上。在此作用下，膠囊內的氫原子將開始融合並且釋放能量。

據悉，勞倫斯利佛摩國家實驗室的科學家在最近一次和融合實驗中，產生了約3.15百萬焦耳的能量，約是所使用的雷射能量2.05百萬焦耳的150％，是第一次在實驗中達到能量淨增益。不過，這還不包括維持雷射運作所需要的能量。專家表示，雖然已經克服一大障礙，但距離核融合的商業化運轉，仍有很長一段路要走。