世界最大仿星器 Wendelstein 7-X》
地球上的小太陽
文│方正儀 圖片來源│美聯社
看過電影《蜘蛛人2》的人一定印象深刻，八爪博士想要發展出新能源，所以在身上裝設了4 隻堅固的機械手臂來操控核聚變（nuclearfusion，又稱核融合）裝置。
煤、石油、天然氣等天然資源即將消耗殆盡，大家都在尋找替代能源。
在聞「核」色變的當今，解答似乎還是在核能上，核聚變正是科學家挑中的新寵兒。
科學家認為，可控核聚變是人類未來能源的最大希望，目前所有能源問題都將迎刃而解。
核聚變：未來的綠色能源
不可控核聚變早就不是難題，60 年前人類就引爆了第一顆氫彈；但該怎麼讓這麼巨大的能量得到控制？
仿星器（Stellarator）正是解決方法之一。
德國研究人員正在北方小鎮格賴夫斯瓦爾德（Greifswald）建設命名為「螺旋石7-X」（Wendelstein 7-X）的仿星器，這座世界上最大的仿星器實驗室，主要組裝工作已於今年5 月結束，目前進入真空性能測試、磁測試等運行準備階段。
仿星器是一種透過磁場約束核聚變電漿的實驗裝置，優點是能夠連續穩定地運行。
所謂的仿星，指的是模仿太陽等恆星內部持續不斷的核聚變反應，將等離子態的氫同位素氘和氚約束起來，並加熱至攝氏1 億度發生聚變，以獲得持續不斷的能量。
簡單的說，就是在地球上建造一個小太陽。
德國科學家認為，仿星器可能是最適合未來核電廠的類型，因為核聚變所需的燃料氘和氚在自然界中儲存量龐大，1 公斤的核聚變燃料所產生的電能等同於1 萬1000 噸煤炭；此外，核聚變反應爐也不產生任何二氧化碳排放，與目前核電廠採用的核裂變反應爐相比，它只產生很少的核廢料，其放射性也會在短期內消失。
核聚變反應爐一旦成功，將可提供最清潔且取之不盡的能源。
世界各國競相投入研究
除了德國，其他強國也在建造大型核聚變設備。
位於法國南部卡達哈希（Cadarache）附近的「國際熱核實驗反應爐」（ITER），是一項30多國的大型合作案，採用的是另一種核聚變反應爐設計，稱為托卡馬克（okamak），是以超導磁鐵將氫同位素聚集在一起，再加熱到攝氏1 億5000 萬度，以持續產生能量。
美國「國家點火設施」（NIF）則是以192 道雷射光束產生極大高溫，高壓施加於大小不到一粒胡椒籽的氫燃料球上啟動核聚變反應。
中國也有「先進實驗超導托卡馬克實驗裝置」（EAST）等計畫在進行。
複製太陽的核聚變發電美夢何時能成真？
雖然經過半個多世紀的研究，核聚變的技術已逐步取得進展，但要真正投入商業運轉，預估至少都要再花個10 年跑不掉。
|
【更多精采內容請上《 30 雜誌 www.30.com.tw 》；歡迎加入《30》雜誌 www.facebook.com/30monthly 粉絲行列 。未經授權， 請勿轉載！】
