英國政府承諾,世界上第一座商用核融合反應器將於 2040 年建成並運作。
該工廠 - 理論上可以提供近乎無限的清潔能源- 將建在諾丁漢郡。
週一,商務大臣雅各布·里斯·莫格 (Jacob Rees Mogg) 在英國保守黨會議上公佈了該地點。
「該工廠將是同類工廠中的第一座,將於 2040 年建成,能夠將活力在網格上,」他說。
「這樣做將證明聚變的商業可行性活力到世界。
這政府已承諾為STEP(球形託卡馬克能源生產)計畫提供超過2.2億英鎊(2.52億歐元),以建造聚變能源工廠。它將取代今年即將關閉的燃煤發電廠。
然而,研究人員表示,在這項技術變得可行之前,仍有巨大的障礙需要克服。
什麼是核融合?
融合是在太陽內部產生熱和光的過程。
在聚變反應中,兩個原子撞擊在一起形成一個原子原子,釋放出大量的能量。
這個過程在恆星內部不斷發生,每毫秒就有數噸氫原子碰撞在一起。當它們斷裂原子鍵並形成更重的氦原子時,它們會產生熱量和光。
研究人員希望在地球上複製這個過程。
為此,他們需要將氫氣加熱到一億度以上。
沒有任何材料可以承受與這種溫度的直接接觸,因此過熱的原子將被稱為“託卡馬克”的裝置內的強大磁鐵吸引在一起。
如果聚變反應器內部出現任何問題,設備就會停止運行,因此不存在釋放巨大熱量的風險。
此反應與核分裂不同,核分裂變為現有的核分裂提供動力核電廠.
在裂變反應中,原子分裂而不是融合在一起。
與聚變一樣,裂變會產生能量 - 但也會產生危險放射性副產品。
核融合裝置能運作嗎?
理論上,核融合可以產生大量的碳中和能源- 比使用煤炭、石油或天然氣的能源多近四百萬倍。
但營運中的商業工廠必須克服許多後勤障礙,尤其是將大量天然氣加熱至攝氏 1 億度。
國際能源基金會警告說,建造商業反應器將是一個「具有挑戰性且成本高昂」的過程。
其他反應器計劃也經常遇到困難。
三十五個國家正在合作在法國南部建造一座巨型工廠。 ITER計畫不會為人們的家庭提供電力——相反,它是一個實驗,看看核融合是否能產生比使用更多的能量。
它的運行超出了預算並且超出了計劃,預計發布日期為 2050 年。
英國原子能管理局首席執行官伊恩·查普曼教授告訴英國廣播公司:“國際熱核聚變實驗堆(ITER)遲到的原因之一是它真的非常非常困難。”
「我們正在做的事情是從根本上突破已知的障礙科技世界。
儘管如此,研究人員正在取得進展。今年 2 月,英國 JET(歐洲聯合環面)實驗室創下了融合兩種形式的氫氣所產生的能量的新記錄。
實驗在 5 秒內產生了 59 兆焦耳的能量(11 兆瓦的功率)——足以煮沸 60 壺水。