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雖然它能緩解環境危機,但實現起來仍有難度。
  撰文 邁克爾莫耶(Michael Moyer)翻譯 龐瑋
  曾有人這樣揶揄核聚變能源:無論何時,問實現的時間,永遠需要20年。今天看來,這還是太過樂觀了。世界上最大的等離子聚變項目,位於法國南部的國際熱核聚變實驗堆 (ITER,參見《環球科學》20104期《核聚變懸疑》一文),最早也要等到 2026年才能開始核聚變實驗研究。工程人員至少需要十年時間對 ITER進行測試,然後才能開展下一步工作。在這個項目中,他們計劃將把等離子體束縛在磁瓶裏,最終建成一個可輸出凈能量的核聚變反應堆實驗原型。要看到能直接向電網輸送能源的反應堆開始運行,那是下一代人的事了。
與此同時,人類社會對能源的胃口卻永無止境。全世界對能源的需求都如此巨大,增長都如此迅速,迫使我們必須另闢蹊徑,美國國家點火裝置(National ignition FacilityNIF)主管愛德華摩西(Edward Moses)說。(NIF位於美國加利福尼亞州的利弗莫爾國家實驗室,是美國主要的核聚變實驗裝置,它將多束激光聚焦於很小的靶丸上引發核聚變反應。)理論上,聚變電站可以提供這樣的一條蹊徑。這種電站以存在於普通海水中的重氫為原料,不產生任何有害排放──沒有煙塵、沒有核廢料、不排放溫室效應氣體。它們將駕馭使太陽發光發熱的內部能源,為我們這顆行星提供電力。
  然而實際上,核聚變大概不會如物理學家期望的那樣改變世界。事實證明,觸發和控制核聚變進行自持反應(self-sustaining,指聚變產生中子數等於消耗中子數,使得反應平穩持續)所需的技術極為復雜。除此之外,第一代聚變反應堆肯定會價格不菲,本世紀內無法廣泛應用。
  摩西等人認為,能最快接近核聚變的途徑莫過於雜交技術,即用聚變反應來加速核廢料中的裂變反應。在這種被稱為雷射激光慣性聚變引擎”(laser inertial fusion engineLIFE)的方法中,大功率激光束將能量聚焦在很小的靶丸上,能量衝擊將點燃初級核聚變反應,聚變產生的中子向外傳播,擊中外面包裹的裂變物質殼層,殼層可以是來自核電站的乏燃料(spentfuel,使用過的燃料),也可以是軍事上常用的貧鈾(depleted uranium)。放射性廢料在中子的轟擊下會觸發更多衰變,釋放出可用於發電的熱,同時加速廢料本身向穩定物質的轉變(從而解決了核廢料的處理問題)。摩西稱,他能在 2020年之前制造出一臺基於 LIFE的工程原型,並在2030年之前實現並網發電。
  換句話說,可以利用核聚變的實用反應堆距離現在,真的只有 20年了。

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