核融合研究重大突破！五秒內創59兆焦耳 - 工程師

核融合研究重大突破！五秒內創59兆焦耳紀錄 有11兆瓦能量

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英國原子能局(UKAEA)於2022 年 2 月 9 日宣布，位於牛津的歐洲聯合環狀反應爐
(Joint European Torus；JET) 實驗室的 EUROfusion 科學家和工程師，在核融合（或稱
核聚變，Fusion Energy）取得了突破性里程碑進展，成功將氫的兩種同位素氘和氚擠壓
在一起，產生「氘氚融合」，在五秒內創下59 兆焦耳(megajoules)紀錄，產生11兆瓦的
能量。

核融合（Fusion Energy）工作原理是將兩種輕原子結合起來，生成一種更重的原子。通
過使用被稱為等離子體的高溫帶電氣體，快速移動的粒子可以融合，釋放出能量。也就是
，核融合在提供安全和可持續低碳能源方面的潛力，有助於應對氣候變遷至關重要。基於
核融合的發電不會產生溫室氣體，但產生相當少量的放射性廢棄物，但專家仍評估風險
。
---由EUROfusion 聯盟的研究人員——來自歐洲各地的 4,800 名專家、學生和工作人員，由
歐盟委員會共同資助——使用相同的燃料混合物，進行核融合研究。
---由於歐洲聯合環狀反應爐 (JET) 的科學家和工程師展示59 兆焦耳的持續Fusion聚變能量
，這是世界上最大和最強大的可操作托卡馬克機器(tokamak machine)。而且，這些關鍵
實驗的記錄和科學數據是對 ITER（更大、更先進的 JET 版本）的重大推動。ITER是一個
聚變(Fusion)研究大型項目，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七個成員
支持，位於法國南部，旨在進一步展示聚變能源的科技可行性。
值得注意的是，在現實條件下獲得的運行經驗對 ITER 和歐洲示範電廠 EU DEMO 的下一
階段實驗目標在將電力接入電網。

聚變能源的潛力
聚變Fusion本質上是安全的，為我們像太陽般恆星提供動力的過程，它承諾使用可以在全
球範圍內從廉價材料中獲取的少量燃料，在長期內提供近乎無限的綠色電力來源。聚變過
程在高溫下，將氫等輕元素的原子聚集在一起，形成氦，並以熱量的形式釋放出巨大的能
量。JET的溫度比太陽中心高 10 倍——是 ITER 的重要試驗台，號稱史上最大的合作科
學項目之一。規模更大的法國項目和未來的發電廠計劃使用相同的氘氚 (DT) 燃料混合物
，並在與最近在牛津卡勒姆科學中心舉行的破紀錄的 EUROfusion 實驗相似的條件下運行
。

關於兆焦耳和兆瓦 (Megajoules and Megawatts)
在最近的破紀錄實驗中，JET 在 5 秒的時間內（聚變實驗的持續時間）從聚變中產生了
總共 59 兆焦耳的熱能。在這個實驗中，JET 的平均聚變功率（即每秒能量）約為 11 兆
瓦（每秒兆焦耳）。 JET 在 1997 年實現的聚變實驗的先前能量記錄是 22 兆焦耳的熱
能。1997 年短暫達到的 16MW 峰值功率在最近的實驗中沒有被超越，因為重點一直放在
持續聚變功率上。

新創公司TAE
TAE科技公司位於美國洛杉磯的福特希爾蘭赫（Foothill Ranch），已經籌集了超過8.8億
美元的私人資金，高於其他任何核聚變公司。該公司獲得來自高盛公司、洛克菲勒家族和
已故的微軟公司聯合創始人保羅·艾倫的高調支持。其董事會成員包括前美國能源部長莫
尼茲。

該公司的30米長的聚變筒C2W，耗資1.5億美元，有別於世界上最大的聚變實驗所使用的甜
甜圈形「托卡馬克」（tokamak）不同的方法。該設備並不依賴等離子體的熱量來產生快
速移動的粒子進行核聚變，而是使用外部粒子束，將其射入熱氣中，類似於粒子加速器中
發生的情況。同時，利用谷歌在機器學習方面的優勢，即算法隨著經驗而不斷改進，已被
用於優化TAE的聚變裝置。TAE與谷歌合作打算在2030年之前推出商業核聚變測試設備。

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