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核融合實驗達150%能量淨增益 核研所:發電機會越來越高

2022/12/14 10:43(12/14 12:04 更新)
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原能會核研所副所長李海光表示,未來走向核融合發電機會越來越高,但目前各國尚在實驗階段。圖為台北市士林區一座高壓電塔。(中央社檔案照片)
原能會核研所副所長李海光表示,未來走向核融合發電機會越來越高,但目前各國尚在實驗階段。圖為台北市士林區一座高壓電塔。(中央社檔案照片)
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(中央社記者曾智怡台北14日電)美國宣布核能融合研究方面取得「重大科學突破」,首度在實驗中達成重大的能量淨增益。原能會核研所副所長李海光表示,代表未來走向核融合發電機會越來越高,但目前各國尚在實驗階段,商轉時程還未明朗。

他也說,核融合

核融合小百科

  • 核融合反應為太陽和其他恆星提供動力。

  • 核融合是將兩顆輕的原子核結合,形成一顆較重的原子,並在過程中放出能量。若科學家能研發方法來利用核融合所產生的能量,這可能是一種重要的能源生產方式。

  • 研究人員對氘-氚 (DT) 融合反應特別感興趣,氘-氚融合產生氦核和中子,過程中釋放出比大多數融合反應還要多的能量。

    資料來源:美國能源部
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核心技術是「電漿物理」,半導體製程、民生隔熱膜皆是應用範疇,攸關材料發展競爭力,若整合各界力量進行研究發展,成果將不容小覷。

美國能源部美東時間13日宣布,美國科學家已經在核融合研究方面取得締造歷史的「重大科學突破」,首度在核融合反應達成產出的能量遠高於引發反應所使用能量,將有助發展潔淨能源。

位於加州的勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)的科學家最近在一次核融合反應中,產出約3.15百萬焦耳(MJ)的能量,約是雷射所用能量2.05百萬焦耳的150%。

(中央社製圖)
(中央社製圖)

針對150%意涵,李海光今天接受訪問表示,核融合關鍵在輸入能量與輸出能量多寡,150%代表「輸出是輸入的1.5倍」,以往情況是輸入能量較大、輸出能量較小,代表沒有發電效益;若輸出大於輸入量越高,則代表將來走向核融合發電機會越來越高。

目前國際上對於核融合電廠商轉時程有落差,李海光表示,每個國家所使用的核融合研究方式不同,歐洲國際熱核實驗反應爐(ITER)是結合35國家、投資將近500、600億歐元,盼在2025年有較好成果出爐;美國使用的方法不太一樣,現在大家仍在觀察中,截至目前「並沒有明確哪一年有什麼結果出來」。

但從目前研究成果可見,進展速度越來越快,也借助科技進步、人工智慧等,「大家越來越樂觀」。李海光進一步說明,現在還在研究階段,「你看到的只是核融合技術,從技術到發電還有一段時間」,尚無達到示範型電廠程度,最樂觀商轉時間「絕對超過10年」。

李海光說,核融合電廠與現有核能電廠是完全不一樣的型態,不用處理放射性廢料,且燃料取之不盡,畢竟氫做燃料「在地球上用不完」,且沒有放射性問題,民眾心理也少了威脅。

談及核融合技術成果對國內啟示,李海光認為,核融合最重要的核心科技為電漿物理,可用在很多地方,例如電池,或半導體製程很多機台都使用電漿科技,另常用的隔熱膜也是利用電漿產生隔熱效果,「所以電漿物理才是真正核心所在」,最關切這部分的發展。

李海光指出,「電漿物理走到前瞻一點」即是核融合(高溫電漿)部分,低溫則為民生應用,尤其是對材料影響,攸關材料發展競爭力,因此也許不用過於關注在核融合發電,而應關注「電漿物理」這項科技,國內大專院校、研究機構都有相關研究發展,「很需要整合大家力量一起往這方向走」。(編輯:潘羿菁)1111214

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