世界最大核融合反應爐終進入組裝階段，2025 年進行電漿測試

2020-08-02 有材有料有材料

「國際熱核聚變實驗堆International Thermonuclear Experimental Reactor（ITER）計劃」是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，建造約需10年，耗資50億美元（1998年值）。ITER裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導託克馬克，俗稱「人造太陽」。2003年1月，國務院批准我國參加ITER計劃談判，2006年5月，經國務院批准，中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草籤了ITER計劃協定。這七方包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家，覆蓋的人口接近全球一半。我國參加ITER計劃是基於能源長遠的基本需求。2013年1月5日中科院合肥物質研究院宣布，「人造太陽」實驗裝置輔助加熱工程的中性束注入系統在綜合測試平臺上成功實現100秒長脈衝氫中性束引出。

世界最大核融合反應爐終進入組裝階段，2025 年進行電漿測試

由 7 大經濟體打造的世界上最大「人造太陽」ITER（國際熱核融合實驗反應爐）最近有新進展，進入為期 5 年的核融合反應爐組裝階段，有望在 2025 年進行首次電漿測試，用行動證明核融合技術的供電潛力。

ITER 位於法國南部，是由歐盟、中國、印度、日本、俄羅斯、南韓和美國等 35 國聯合出資計劃，歐盟做為 ITER 設施的主辦方，投入資金大約佔 45.6%，其他 6 國則各貢獻 9.1%，該研究主要在研究託卡馬克型（Tokamak）核融合的技術與工程，評估相關可行性，從電漿物理實驗研究，到大規模電力生產的核融合發電廠，同時也要證明他不會產生負面影響。

世界最大核融合反應爐終進入組裝階段，2025 年進行電漿測試

目前常見的核電廠為核分裂技術，採用鈾 235 或是鈽做為燃料，雖然能帶來穩定與龐大電力，然而運作時會產生有害的放射性廢棄物，核廢料存放、安全性都是核分裂電廠長年不受歡迎的主因；核融合技術則是將氘與氚原子置於高溫或高壓下，引起的聚合反應會產生中子、氦與大量能量，廠商便可利用這些能量來發電。

其中氘是氫的同位素、可以從海水中提取，氚也可以從中子撞擊鋰來獲得，核融合的燃料可說是相當容易取得，所帶來的放射性汙染也較少，不會有碳排放等問題，假如能成功打造受控設備，實現持續且平穩能量輸出、將核融合技術投入電廠，將擁有龐大電力可用。

但核融合發展不易，ITER 是世界上最大的託卡馬克設備，高度與直徑約 30 公尺，總重 23,000 噸，包括約 100 萬個獨立組件和 1,200 套工程包裝，裝置容量約 500 MW（需輸入 50 MW），整體計劃從 2006 年開始，2010 年開始打地樁，原先計劃在 2020 年首次生產極熱電漿、2023 年達到商轉，卻因為預算不斷超支多次延長時程，原本預計 100 億歐元的計劃，現在支出已增加到 200 億歐元，目前則規劃在 2025 年 12 月進行首次電漿測試，2035 開始氘-氚融合實驗。

世界最大核融合反應爐終進入組裝階段，2025 年進行電漿測試

如今 ITER 反應爐在 28 日正式組裝，法國總統馬克宏（Emmanuel Macron）表示，世界上最偉大的進步，往往源自於大膽的賭注與坎坷之路；英國原子能管理局（UKAEA）執行長 Ian Chapman 表示，團隊希望在五年內進行電漿測試，雖然只會維持幾毫秒、且還需要進一步裝設其他零組件，但仍可證明磁體可正常運作，足以顯示核融合的商業規模裡程碑。

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