什麼是核聚變? 帶你瞭解不一樣的核聚變知識

什麼是

核聚變

？實現它需要什麼？還是說這只是一場昂貴的賭博？太陽由核聚變提供動力，到2050年聚變能可能會成為現實，關於聚變核能的一個大笑話，他還剩不到30年的時間，據專家聲稱到2050年核聚變科學的最新進展，實際上可能會看到電網上第一個鉅變電源。

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其中有幾個尖端的核聚變融合專案，一個是位於法國南部的國際熱核實驗反應堆，還有中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國正在合作建造的世界上最大的磁核變反應堆，他們希望在2025年進行第一次實驗執行，最終目標是產生500兆瓦的功率，還有一個由麻省理工學院的衍生公司設計，它的高溫超導磁鐵比法國南部的熱核反應堆使用的磁鐵小4倍，具有相同的效能規格，這兩個專案都在使用一種名為磁約束的方法，與此同時美國勞倫斯利弗莫爾實驗室的其他

科學家

正在研製第2種稱為慣性約束的過程。

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簡單來說，核聚變提供了無限的低排放核電，沒有長期放射性的廢料，更重要的是理論上可以使核聚變完全無放射性，如果真的做到了，它將代表一種完美的可持續能源，可以幫助我們在不斷增長的情況下，應對大部分的氣候變化，它擁有著可再生能源的一切好處，而且不需用擔心供應的間接性或者持續性。

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核聚變與核裂變相反，核裂變是當今用來生產核能的方法，在核聚變中較輕的原子核融合成較重的原子核，而核裂變是將重原子核分裂成較小的原子核，太陽裡有其巨大的引力來維持其核心的聚變過程，但在地球上要創造必要的條件要困難的多，雖然核聚變的概念基於我們太陽和恆星提供動力的相同原理，同時也提供了幾乎取之不盡的無碳能源，但它帶來了很多複雜的技術工程挑戰。

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慣性約束：

這種由勞倫斯利福摩爾實驗室開發的方法，是使用鐳射來點燃聚變過程，多達200束鐳射射向一個一釐米的空心圓柱體，被稱為空腔，圓柱體內是一個膠囊裡面裝有氘和氚的混合物組成小球形式的燃料，燃料芯塊約針頭大小，含有約 10 毫克氫氣。

目的是使膠囊內爆，並激發同位素，如果一切按計劃進行，空腔的外層會爆炸，產生衝擊波，壓縮和加熱燃料艙，使氫等離子體密度達到鉛的 20 倍，並在一億攝氏度時點燃，一個自我維持的熱核反應將開始產生數倍於輸入能量的能量。

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與磁約束過程類似，慣性約束聚變產生的熱量將被引導到熱交換器，以產生蒸汽來發電，截至 2021年，儘管科學家們越來越接近，但實際上並沒有使用慣性約束髮生聚變。

氚可能釋放到環境中，也存在健康問題，氚具有放射性，很難控制，它可以穿透混凝土、橡膠和某些型別的鋼材。

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雖然聚變反應堆只含有幾克氚，但即使使用最好的安全殼系統，洩漏也是不可避免的，氚的半衰期為 12。3 年，它在產生後的大約 125 年內仍然對健康構成威脅。

這就是為什麼科學家們希望長期能夠產生氘和氘的核聚變，從而消除對氚的需求。