環境與生態

核融合發電機不可失

幾位勇敢的物理學家已獲得億萬富翁的金援,正率領新創團隊,嘗試以更快速、更便宜的方法取得終極的乾淨能源。

撰文/吉布斯(W. Wayt Gibbs)
翻譯/宋宜真

環境與生態

核融合發電機不可失

幾位勇敢的物理學家已獲得億萬富翁的金援,正率領新創團隊,嘗試以更快速、更便宜的方法取得終極的乾淨能源。

撰文/吉布斯(W. Wayt Gibbs)
翻譯/宋宜真


我坐在美國三氦能源公司(Tri Alpha Energy)核融合實驗反應器的控制室中,眼前的電腦螢幕顯示著「電漿槍」以及「擊發控制」。當一切就序,我內心感到些許焦慮。這具反應器是發電廠的初期原型機,在可控制的情況下,能夠以恆星和氫彈內部產生能量的方式來發電。


我看著高處螢幕顯示的影像:在這座不起眼的倉庫中,工作人員從大型反應器旁走向門口。在反應器中央有個閃亮的圓柱形真空室,長度大約等於兩部公車相接。兩打環狀電磁鐵圍繞真空室,每個電磁鐵都比我高,而且跟我的腿一樣粗。要是我按下按鈕,真空室的溫度就會開始上升,甚至瞬間可高達1000萬℃。


這時操作人員對我說:「按下按鈕。」我照做。


隔壁建築物中有四具七公噸重的飛輪,由當地電力網供電,今早開始加速旋轉,輸出2000萬瓦的電力。電流提供能量給環狀磁鐵,把大肚量的電容庫充得飽飽的,準備應付即將來臨的大挑戰。短短兩分鐘內,控制螢幕上的儀錶便從「準備中」變為「待擊發」。


操作人員傾身朝向麥克風,透過擴音器說了聲:「發射。」警示燈開始閃爍。我把游標移到「擊發」的按鈕上,然後,點擊了一下。


電容在一微秒內釋出蓄積已久的電力。氫離子雲從圓柱形真空室的兩端以時速將近100萬公里推進到中心。兩股氫離子互撞,形成一團熾熱的旋轉電漿,外形就像一根巨大的空心雪茄。


這景象描繪起來頗具戲劇性,但在控制室中,沒有閃光、沒有轟隆巨響,只有一聲微弱的「砰」,彷彿有人的扳手掉落在反應器房間裡的水泥地上。轉瞬間,電漿消失了,電腦開始處理反應器中數十個感測器蒐集到的10億位元組資料。警示燈熄滅,工作人員回到各自的工作崗位上。


這不過是核融合反應器的一次發射任務。三氦公司每天要啟動100次,多擊發一次沒什麼大不了的。


我在2016年2月到訪時,這部C-2U測試機兩年來已經「砰」了五萬次,提供三氦團隊研發所需的一切資料。三氦公司的科技主任賓德鮑爾(Michl Binderbauer)是個身材瘦長、情緒容易亢奮的物理學者,4月時他要工程師把機器拆了,然後在2017年中之前,以拆卸下來的零件為基礎,建造出更先進的反應器「C-2W」。


三氦團隊的策略是:快速建造一個原型機,測試足夠次數之後,就改裝成更進階的機器。這種驚人的方式偏離了核融合研究的標準模式。數十年來,科學家設計出體積龐大的機器,想要解開這些熾熱、高壓電漿引發的謎樣現象。這些電漿應該會觸發核融合反應,然而,過往的實驗卻通常沒有成功。賓德鮑爾是奧地利維也納一位連鎖企業家之子,也是典型的新一代核融合工程師。他的目的不在於打造高能物理學的新里程碑,而是在投資者的資助下,以工程師的邏輯和堅定意志建造出實用的發電廠。


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