轉自 自由時報


ＮＩＦ核融合想像圖（取自ＮＩＦ官網）


投入三十五億美元（約台幣一千一百七十六億元）、經過逾十年建構，美國完成了全球最強的雷射裝置「國家點燃實驗設施」（ＮＩＦ），能模擬氫彈爆炸或太陽核心的核融合反應，希望證明能以核融合取代核分裂，提供安全乾凈的能源。


期望證明核融合理論
美國能源部三月三十一日宣布正式認證加州勞倫斯利佛摩國家實驗室的「國家點燃實驗設施」，為明年起展開一連串實驗揭開序幕。「國家點燃實驗設施」原理是讓以每毫秒（千分之一秒）一千英尺（約三○四公尺）速度運行的一百九十二道雷射光束，同時精準匯集到密閉艙室中一個如鉛筆橡皮擦頭大小的圓柱體，引燃圓柱體中如ＢＢ彈大小的氫燃料球產生核融合，模擬太陽核心的熱能和壓力狀態。

核融合被視為能源來源的「聖杯」，因其具有提供幾乎無限量乾凈能源的潛力，但是科學家數十年來都卡在如何打造一座具實用性的核融合反應爐。太陽或行星核心自然發生的核融合反應是在龐大引力和高達攝氏一千萬度條件下發生，在地球相對低得多的壓力下，要制造核融合反應須將溫度提高到攝氏一億度。

明年起展開的一連串實驗將逐步提高雷射強度，最終要達到科學家所稱「核融合點火」強度，也就是熱能、壓力都足以讓燃料球中的氫原子產生融合，然後釋放出遠超過雷射光束原本產生的強大能量。雷射光束經過多次功率放大後，最後註入氫燃料丸的總能量達五百兆瓦，持續二十奈秒。


追求安全乾凈的新能源
「國家點燃實驗設施」計畫一九九○年代初期提出，一九九七年開始動工興建，整體設施在一座約三座足球場大、高十層樓的建築物中，這是美國所興建過最強大的雷射激發裝置，也是美國最大的科學實驗設施。一九九九年起擔任「國家點燃實驗設施」主任的莫西斯說，他越來越有把握這項實驗將能達成「核融合點火」，他說，這是發展核融合能源的關鍵。

「國家點燃實驗設施」可廣泛用於高能物理實驗，也能讓科學家模擬太陽或行星內部活動，但其另一個主要目的是協助美國政府確保日漸老舊的核武可靠性，在不需要地下核試的情況下確保美國核武持續可靠。