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(近乎) 無限之能量來源

ITER 聚變電漿將懸浮於真空中

ITER 聚變反應堆預計將從 2035 年開始將「太陽」帶至地球。它可以透過聚合氫原子核來獲得幾乎無限的能量來源。真空則是觸發與控制核聚變必不可少的因素。

當氫原子轉化為氦時,會釋放大量能量。此製程不會產生溫室氣體或無止盡的放射性廢料。中子衝擊僅在系統的某些金屬部件中產生最少量放射性物質,可以透過技術手段輕鬆控制。

人類問題之一的解決方案?

成功利用該能量來源可以一舉解決人類最緊迫的一些問題,大部分國家都為該專案貢獻了力量:英國和瑞士、美國、中國、韓國、日本、俄羅斯和印度共同參與了一項罕見的全球合作計畫。它由米哈伊尔·戈尔巴乔夫 (Mikhail Gorbachev) 和罗纳德·里根 (Ronald Reagan) 總統在一個如今看來十分遙遠的時代所發起。法國南部的卡達拉舍被選為 ITER (拉丁語意為「道路」) 的所在地。

聚變為太陽提供燃料。在地球上,該反應發生的溫度甚至高於我們中央恆星核心的溫度:1500 萬攝氏度。地球上沒有材料能承受這些溫度,因此必須利用超強磁場將聚變物質 (氫氦電漿) 懸浮。反應在真空腔體中進行。建成後,它將擁有全球最大的規模。包括九個 500 公噸級的部分。

測試腔體部分洩漏狀況

在裝配前檢查它們是否洩漏。該檢查也在真空條件下進行。Busch 為 ITER 的測試提供了兩個強大的真空泵浦。未來將需要大量強大的真空發生器來對整個真空腔體執行抽真空。該反應堆預計於 2025 年完工,之後將開始試運行。計劃於 2035 年開始運行自我維持的聚變反應。

用於懸浮高溫電漿的超強磁場將由超導線圈產生。它們需要冷卻到絕對零度以上幾度。為了保持該另一極端溫度,它們被裝在一個低溫恆溫器 (直徑 29 米的絕緣真空腔體) 中。
核聚變過程中會發生什麼?

兩個原子核聚合在一起時會釋放巨大的能量。這是因為初始原子核的質量大於產生之原子核 (包括釋放的中子) 的質量。基於愛因斯坦提出的:E=mc2, 我們知道能量和質量實際上是相同的。聚變反應導致的質量減少對應於釋放的能量。

在地球上,這些反應最好使用氫的同位素氘和氚來實現。它們聚合時會產生一個氦核和一個中子。一克燃料可以提供 90,000 千瓦時的能量。相當於十一公噸煤的能量含量。海水中可提供近乎無限的氘。氚則可以由資源同樣十分豐富的鋰生產。