全球核融合设备133座,最大实验反应炉220亿美元

近期核融合发电成热议话题,根据国际原子能总局(IAEA)统计资料,目前全球核融合设备共133座,美国囊括近1/4数量;最大国际核融合研究计划由35国政府集资,将兴建一座实验型核融合反应炉(ITER),造价高达220亿美元。

原能会核能研究所物理组研究员陈孝辉表示,近年大家对能源恐慌、地球温升效应都有清楚认知,要解决能源危机问题,核能确实是解决方案之一,又以核融合最具代表象征,因其干净永续又无污染。

进一步分析核融合优点,第一,产生核融合反应的原料充沛;第二,安全性高,原料不会爆炸,发生类似日本福岛核能事故几率低,且无核武扩散疑虑;第三,不排放温室效应气体;第四,核融合产生的低放射性副产物数量低,在百年后便将至安全剂量值以下。

摊开国际间核融合发展现况,根据IAEA统计资料,国际间核融合设备统计有133座,其中,建造和规划中共39座;以国家来看,美国最多31座,白宫在2020年和融项目投入经费达6.71亿美元以上。另依次为日本、俄国、中国、英国,皆以政府资助为主,少数由私人公司资助。

目前全球最大的核融合研究计划,是由35国政府集资兴建约220亿美元的国际型实验核融合反应炉(ITER),各国以承接工程方式分摊费用。ITER主要目标在证实核融合设备可行性与稳定性,没有发电功能,目前在兴建阶段,原定2025年开始测试,2035年进行氘氚电浆实验,但受疫情及其他因素影响,进程再度延后。

美国能源部美东时间13日宣布,位于加州的劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)的科学家最近在一次核融合反应中,产出约3.15百万焦耳(MJ)的能量,约是激光所用能量2.05百万焦耳的150%,意即首度在核融合反应完成产出的能量远高于引发反应所使用能量,有助发展洁净能源。

不过,目前各国尚在实验阶段,核融合电厂商转换程还未明朗。

(首图来源:ITER)