上个月,中国的核融合研究单位创下高温等离子体稳定态17分钟,被视为核融合研究重大飞跃;然而纪录维持不到一个月,法国的研究团队又达成「维持高温等离子体22分钟」的新成绩,一举超越了中国的旧纪录。
有趣的工程(Interesting Engineering)报导,这个创纪录的研究团队,是法国原子能与替代能源委员会(CEA),旗下的发生在原子能与替代能源委员会(CEA)营运的稳定态托卡马克机(WEST)。
附带一提,中国的研究团队同样也是托卡马克机,这是一种采用强磁场约束等离子体,试图营造高温高压环境的核融合实验装置。
CEA的声明表示:「这一飞跃般的进步,表明了我们对热离子化物质(等离子体)的认识,以及对长期控制的技术正在日趋成熟,对于将来的ITER(国际热核融合实验反应器)等设备,实现更长时间的稳定提供了希望。」
CEA 表示,实验最终的目标,是管理本质上不稳定的高温等离子体,同时确保所有与核融合接触的任何组件,都能够承受其辐射,而不会发生辐射活化造成多余的污染。
WEST 团队将在未来几个月持续加大努力,目标是更长的稳定态等离子持续时间,希望可以达到数小时,同时,还要加热到更高的温度,至少要1亿度才能启动核融合。
核融合是太阳的发光发热原理,被称为能源工程学的圣杯,80年来一直如此。一公克氢的同位素,能够提供相当于11吨煤的能量,如果它真能实用化,将有望为人类提供无限的清洁能源。
然而,核融合的发生是极其困难的,即使在太阳,也只有太阳核心能够满足启动核融合的高温高压条件。因此要在地球上重现那种条件,压力与温度可能还要更高,可能要达到上亿度。根本没有容器可以承受上亿度,这就需要磁化的等离子环境来包裹核融合材料。虽然目前已达到十几分钟、二十几分钟的稳定态,但是离实用化还非常遥远,即使到2050年,核融合也不太可能对净零碳目标做出重大贡献。