商傳媒|責任編輯/綜合外電報導
美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)旗下的國家點火設施(National Ignition Facility, NIF)在核融合研究領域取得重大突破。繼 2022 年底首度實現能量「點火」,成功產出比輸入能量更多的核融合反應後,該設施於 2023 年的後續實驗中,更將能量產出提升至接近輸入能量的兩倍,為尋求潔淨能源的全球科研界帶來振奮消息。
根據《AOL.com》報導,NIF 在 2022 年 12 月 5 日的實驗中,利用 2.05 百萬焦耳(MJ)的雷射能量,成功激發出 3.15 百萬焦耳的核融合能量,這標誌著人類史上首次實現核融合淨能量增益。此後,LLNL 於 2023 年持續進行多次點火反應,其中一次的能量產出幾乎達到所用能量的兩倍。
核融合的原理是將兩個輕原子核(通常為氫的同位素氘和氚)在極高溫度(約一億攝氏度)下擠壓融合,形成一個更重的原子核(氦)並釋放巨大能量。這與現行核電廠採用的核分裂反應(將鈾-235分裂成較輕原子)截然不同,核融合具有燃料豐富且不產生高放射性核廢料的優勢。NIF 採用「慣性約束融合」技術,透過 192 束高能量雷射光聚焦於一個微型靶丸,產生X射線浴,進而將靶丸內的同位素擠壓至超高密度,使其在每小時約 400 公里的速度下內爆融合,釋放能量。
儘管這項成就在科學上極具意義,但 NIF 的設計初衷是為了研究點火現象,而非優化核融合能源的實際應用。研究人員指出,實現可商用核融合發電仍面臨多重挑戰,包括有效控制與加熱電漿,並維持長時間的穩定約束。NIF 表示,未來慣性融合能源的發展,仍需在雷射能量使用效率、反應頻率、靶丸耐用性、燃料壓縮程度及成本控制等方面持續改進。
目前全球已有超過 40 家核融合能源公司,其中約 25 家位於美國。然而,核融合能源被視為一項遙遠的未來科技,短期內尚無法解決當前的氣候變遷危機。因此,持續投資現有的再生能源技術,與推進核融合研究同樣重要。








