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法國科學家打破中國「人造太陽」核融合紀錄,超越25%

法國科學家近日在核融合領域取得重大突破,成功打破中國先前創下的紀錄,並將維持電漿燃燒的時間提升了25%。這項成就由法國的WEST核融合反應爐達成,標誌著人類在追求近乎無限清潔能源的道路上又邁出了重要一步。

根據法國原子能與替代能源委員會(CEA)於2月18日發布的公告,WEST託卡馬剋核融合反應爐成功維持電漿燃燒長達1,337秒,超越了中國於1月20日創下的1,066秒紀錄。CEA基礎研究主任Anne-Isabelle Etienvre表示:「WEST透過注入2兆瓦的加熱功率,成功維持氫電漿燃燒超過20分鐘,這是一個關鍵的技術里程碑。」值得注意的是,2兆瓦的功率足以供應超過1,000戶家庭的用電需求。

核融合技術被視為未來能源的希望,因為它能夠模擬恆星內部的反應,將氫原子在極高壓力和溫度下融合,釋放出巨大的能量,且不會產生溫室氣體或長效放射性廢料。然而,要在地球上複製恆星內部的條件並非易事。目前最先進的核融合反應爐設計稱為託卡馬克,它透過超強磁場將超熱電漿(由正離子和負電子組成的物質狀態)限制在環形反應室內。

WEST反應爐在這次實驗中,成功將溫度超過攝氏5,000萬度的重氫同位素電漿維持了超過22分鐘。雖然將電漿加熱到如此高溫相對容易,但要找到一種方法既能限制電漿不燒穿反應爐,又不破壞融合過程,卻是技術上的巨大挑戰。這通常需要依賴雷射或磁場來實現。

這項成就為國際熱核融合實驗反應爐(ITER)的未來運作鋪平了道路。ITER是一個由中國、歐盟、印度、日本、南韓、俄羅斯和美國共同參與的國際合作專案,旨在建造世界上最大的核融合反應爐。Etienvre指出:「這一卓越成果讓WEST和法國科學界在ITER的未來應用中處於領先地位。」

ITER由19個巨大的線圈和多個環形磁鐵組成,原計劃於2020年進行首次全面測試,但由於進度調整,預計最早要到2039年才能啟動。這意味著核融合技術可能無法在短期內成為應對氣候危機的實際解決方案,但這項突破無疑為未來的能源革命奠定了堅實基礎。