方格精選
什麼是「人造太陽」（可控核聚變（融合））─科技與智慧（17）
作者：陳華夫
據媒體2020/12/4日的報導，中國核工業集團（中核）的新一代「人造太陽」裝置—中國環流器二號M裝置（HL-2M），在四川成都實現首次放電，此裝置由20組環向場線圈中心段組件，和中心螺旋管線圈裝配而成，總體重量約90噸，被稱為「人造太陽」，它的成功發電顯示了乾淨能源解決地球暖化、極端氣候危機的曙光。（按：核裂變（nuclear fission）是原子彈以及核電廠的能量來源，如2020/11/27日全球首此反應堆並網成功的「華龍一號」，但核能發電有核廢料污染及排熱廢氣的問題。）
中國所稱的「核聚變」，就是西方所謂的「核融合」（nuclear fusion），在氫的三種同位素1H（氕）、2H（氘）、3H（氚）中，後兩者，氘核與氚核，核聚變（融合）成氦（He），產生巨大的能量，模仿太陽發光發熱原理，所以，可控「核聚變」裝置又被稱為「人造太陽」。下圖顯示氘核與氚核的核聚變（融合）反應示意圖：
（按：SLM（Selective laser melting，選擇性雷射熔化）3D列印技術已用在核聚變（融合）領域，通過對聚變堆核心部件─產氚陶瓷單元─結構的優化，有利於獲取核聚變（融合）反應所需的氚核，見深大80后教授的3D打印创新探索：用于人体骨骼和核聚变？。）
此核聚變（融合）反應所放出的能量，根據愛因斯坦方程 E = m x c (2次方）等於反應中粒子的總靜止質量的減少等值的17.59 MeV。這種核聚變（融合）反應所釋放出的能量比任何化學反應（如「燃料引擎」中爆炸燃燒）大的多。
使用核聚變（融合）技術發電的研究已經進行了60多年，其關鍵在核聚變（融合）反應的控制，最先進的兩種控制方法是磁約束（托卡馬克（Tokamak環形設計）和慣性約束（激光設計）。(見人造太陽: 慣性約束-雷射核融合 )
一項國際核聚變研究和工程重大項目是國際熱核融合實驗反應爐（ITER ，International Thermonuclear Experimental Reactor），它是世界上最大的磁約束等離子體物理實驗，其目標是證明和平利用聚變能的科學和技術可行性，並隨後支持全球核聚變產業，該項目是由七個成員實體資助和運行，歐盟、印度、日本、中華人民共和國、俄羅斯、韓國和美國。歐盟作為ITER設施的主辦方，貢獻的費用有45％左右，其他六方各貢獻約9％。
中國的可控核聚變（融合）需要超高溫、超高密度等條件，採用先進托卡馬克（Tokamak）裝置，及更先進的結構與控制方式。等離子體體積達到中國現有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億度，能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。
人類的「人造太陽」夢，始於60年前，45.7 億歲的太陽不斷以核融合釋放光和熱，如今模仿同樣原理的中國環流器二號M裝置（HL-2M）成功發電，召示了乾淨能源紀元的開始，「人造太陽」可能解決地球暖化，極端氣候危機。
氦-3是氦的同位素之一，元素符號為3He。它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。一般相信，月球表面的風化層（表皮土）富含著大量的氦-3。中國嫦娥五號2020/12/17日返回器攜帶2公斤月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸，未來中國將可能開發月球氦-3在「人造太陽」的應用。
請看「陳華夫專欄」─科技與智慧─系列文章：
（
電動汽車世界爭霸啟示錄之（1）─科技與智慧（1）
什麼是「耳機主動式」降噪？─科技智慧（2）
從打「高爾夫球」看「人工智慧」與人類學習之差異─科技智慧（3）
臉書、Line、youbube、方格子等數位平台的差異與經營之道（修訂版）─科技智慧（4）
AI「深度學習」的缺陷及我親身的補正？─科技智慧（5）
美中彈道導彈之異地異時攻擊的衛星太空爭霸錄─科技與智慧（6）
「斜槓族」、「兩棲青年」、與「空巢青年」的人生─科技與智慧（7）
何謂量子晶片？美中「量子科技」爭霸錄─科技與智慧（8）
「模式識別」本質上是「腦筋單槓」─科技與智慧（9）
「模式識別」─我40年的鍛鍊腦力的秘笈─「腦筋拉單槓」─科技與智慧（10）
諾貝爾獎的教育反思─「自學」與「學校教育」─科技與智慧（11）
璀璨的諾貝爾獎「拍賣理論」之評估「台股上市股票交易」與「5G頻段招標」─科技與智慧（12）
馬雲通過「合夥人制」及「有限合夥制」實際控制阿里巴巴及螞蟻集團─科技與智慧（13）
6G太赫茲(THz)通訊技術─科技與智慧（14）
蘋果新款「M1晶片」之AI晶片爭霸戰─科技與智慧（15）
第三代半導體的手機明星配件─「超小型65W GaN(氮化鎵)快速充電器」─科技智慧（16）
什麼是「人造太陽」（可控核聚變（融合））─科技與智慧（17）
AZ及強生腺病毒疫苗造成血拴之主要機轉─科技與智慧（18）
什麼是「快速光介質」隱身斗篷─科技與智慧（19）
「碳基晶片」及「奈米碳管」世界爭霸錄─科技與智慧（20）
電動汽車世界爭霸啟示錄之（2）─科技與智慧（21）
臺灣老人拒打AZ疫苗的背後真相─科技與智慧（22）
施打何種疫苗對新冠變種毒株有效？─科技與智慧（23）
警惕「網路工程師」職場的陷阱─科技與智慧（24）
WHO所批准的七種新冠（COVID-19)疫苗─科技與智慧（25）
台積電可能造成臺灣「荷蘭病」之真相─「科技與智慧」（26）
美遭「勒索軟件」勒贖5百萬美元的本質及正確處理的真相─科技與智慧（27）
美國最大油管商付贖金440萬美元的深刻教訓─科技與智慧（28）
血氧濃度降低是戴口罩運動猝死的真相─科技與智慧（29）
誰適合唸「理工科」？─替臺灣產學合作之「半導體學院」把脈─科技與智慧（30）
電動汽車世界爭霸啟示錄（II）─科技與智慧（31）
中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧（32）
智慧舒適的側睡治打鼾─科技與智慧（33）
）
（
電動汽車世界爭霸啟示錄之（1）─科技與智慧（1）
什麼是「耳機主動式」降噪？─科技智慧（2）
從打「高爾夫球」看「人工智慧」與人類學習之差異─科技智慧（3）
臉書、Line、youbube、方格子等數位平台的差異與經營之道（修訂版）─科技智慧（4）
AI「深度學習」的缺陷及我親身的補正？─科技智慧（5）
美中彈道導彈之異地異時攻擊的衛星太空爭霸錄─科技與智慧（6）
「斜槓族」、「兩棲青年」、與「空巢青年」的人生─科技與智慧（7）
何謂量子晶片？美中「量子科技」爭霸錄─科技與智慧（8）
「模式識別」本質上是「腦筋單槓」─科技與智慧（9）
「模式識別」─我40年的鍛鍊腦力的秘笈─「腦筋拉單槓」─科技與智慧（10）
諾貝爾獎的教育反思─「自學」與「學校教育」─科技與智慧（11）
璀璨的諾貝爾獎「拍賣理論」之評估「台股上市股票交易」與「5G頻段招標」─科技與智慧（12）
馬雲通過「合夥人制」及「有限合夥制」實際控制阿里巴巴及螞蟻集團─科技與智慧（13）
6G太赫茲(THz)通訊技術─科技與智慧（14）
蘋果新款「M1晶片」之AI晶片爭霸戰─科技與智慧（15）
第三代半導體的手機明星配件─「超小型65W GaN(氮化鎵)快速充電器」─科技智慧（16）
什麼是「人造太陽」（可控核聚變（融合））─科技與智慧（17）
AZ及強生腺病毒疫苗造成血拴之主要機轉─科技與智慧（18）
什麼是「快速光介質」隱身斗篷─科技與智慧（19）
「碳基晶片」及「奈米碳管」世界爭霸錄─科技與智慧（20）
電動汽車世界爭霸啟示錄之（2）─科技與智慧（21）
臺灣老人拒打AZ疫苗的背後真相─科技與智慧（22）
施打何種疫苗對新冠變種毒株有效？─科技與智慧（23）
警惕「網路工程師」職場的陷阱─科技與智慧（24）
WHO所批准的七種新冠（COVID-19)疫苗─科技與智慧（25）
台積電可能造成臺灣「荷蘭病」之真相─「科技與智慧」（26）
美遭「勒索軟件」勒贖5百萬美元的本質及正確處理的真相─科技與智慧（27）
美國最大油管商付贖金440萬美元的深刻教訓─科技與智慧（28）
血氧濃度降低是戴口罩運動猝死的真相─科技與智慧（29）
誰適合唸「理工科」？─替臺灣產學合作之「半導體學院」把脈─科技與智慧（30）
電動汽車世界爭霸啟示錄（II）─科技與智慧（31）
中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧（32）
智慧舒適的側睡治打鼾─科技與智慧（33）
）
即將進入廣告，捲動後可繼續閱讀
為什麼會看到廣告
476會員
249內容數
思想家─理解、解釋、預測世界。發表：9篇「深度政經分析」、6篇「現代開悟之洞識」、10篇「學習的本質」、13篇「美中關係」、4篇「驀然回首」、21篇「文學與藝術」、36篇「科技與智慧」、9篇「圍棋的本質」、40篇「美中經濟」、28篇「美股的本質」、12篇「美聯儲的本質」、12篇「貨幣及美元的本質」，共201篇。
留言0
查看全部
你可能也想看
Google News 追蹤
現代社會跟以前不同了，人人都有一支手機，只要打開就可以獲得各種資訊。過去想要辦卡或是開戶就要跑一趟銀行，然而如今科技快速發展之下，金融App無聲無息地進到你生活中。但同樣的，每一家銀行都有自己的App時，我們又該如何選擇呢？(本文係由國泰世華銀行邀約)
今天我會用不同角度帶大家看這款國泰世華CUB
嘿，大家新年快樂~ 新年大家都在做什麼呢？
跨年夜的我趕工製作某個外包設計案，在工作告一段落時趕上倒數。
然後和兩個小孩過了一個忙亂的元旦。在深夜時刻，看到朋友傳來的解籤網站，興致勃勃熬夜體驗了一下，覺得非常好玩，或許有人玩過了，但還是想寫上來分享紀錄一下~
扣掉核融合，即便今年已經聽到輸出大於輸入的好消息，走到商轉、普及，進而開始改變世界，筆者大概看不到了，依照經驗幾十年跑不掉。技術的驅動力如此，但這只是指整個系統的技術性，人性的驅動力是什麼？這個答案，叫做「市場」。
太陽的能源就是這麼來的，但能用來烤麵包嗎？
核融合是人類能源需求的終極解決方案。
它是潔淨能源，可以用普通元素充當燃料，沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽，而只能在實驗室做核融合實驗？
用電一直被視為是破壞環境的主因，而目前的核能發電又讓人有很多的疑慮。
核電廠是使用核分裂產生能量，即是透過將重核（如鈾、鈽等）的原子核分裂成兩個較輕的核，在過程中同時釋放大量能量來達到發電的目的。
核融合就正好相反，它會將輕元素（通常是氫同位素）的原子核合併成更重的核，藉此釋放出巨大的能量來發電
在當今這個充滿挑戰的時代，能源自給自足成為了一個關鍵的目標，而太陽能技術的迅速發展正在為我們實現這一目標打開大門。太陽能的革命不僅僅是關於轉向更清潔的能源，更是關於讓個人和社區在能源生產上實現更大的自主性和可持續性。
ESG今周刊｜核能電廠
沒有核災威脅！比爾蓋茲、童子賢都為核融合前景按讚，為何美國小型核電廠SMR仍胎死腹中？
各國積極衝刺零碳發電政策，小型核能電廠（SMR）因為沒有核災威脅，可以快速設廠而被寄予厚望，但是核廢料、成本太高的問題仍然無法解決。
以今周刊品牌的影響力，文中提到…
太陽能電池的原料是硅（矽）。硅是一種相對便宜且取之於土壤中的沙子和岩石等原材料，因此相當豐富。然而，太陽能電池需要高純度的硅，這就需要龐大的電力和設備完善的工廠，因此成本相對較高且不可估量。因此，一些不使用硅的化合物太陽能電池和有機太陽能電池等技術正在不斷發展。雖然這些新技術的原料成本較高，轉換效率
併網型太陽光電發電系統是指太陽能發電系統與電網相連，將所產生的太陽能電力輸送到電網中。這樣的系統通常包括太陽能電池板、逆變器、連接線和計量裝置等組件。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電，逆變器將直流電轉換為交流電，然後輸送到電網中。
太陽能發電作為全球推廣的可再生能源，其優點不僅在於利用無窮盡的太陽能。當太陽能電池板達到壽命時，其處理和回收方式成為一個重大問題。這是因為太陽能電池板大量生產和安裝，但在其壽命結束時的適當處理和回收方面尚未充分建立。本文將探討太陽能電池板的廢棄和回收現狀、挑戰，以及未來的展望。
現代社會跟以前不同了，人人都有一支手機，只要打開就可以獲得各種資訊。過去想要辦卡或是開戶就要跑一趟銀行，然而如今科技快速發展之下，金融App無聲無息地進到你生活中。但同樣的，每一家銀行都有自己的App時，我們又該如何選擇呢？(本文係由國泰世華銀行邀約)
今天我會用不同角度帶大家看這款國泰世華CUB
嘿，大家新年快樂~ 新年大家都在做什麼呢？
跨年夜的我趕工製作某個外包設計案，在工作告一段落時趕上倒數。
然後和兩個小孩過了一個忙亂的元旦。在深夜時刻，看到朋友傳來的解籤網站，興致勃勃熬夜體驗了一下，覺得非常好玩，或許有人玩過了，但還是想寫上來分享紀錄一下~
扣掉核融合，即便今年已經聽到輸出大於輸入的好消息，走到商轉、普及，進而開始改變世界，筆者大概看不到了，依照經驗幾十年跑不掉。技術的驅動力如此，但這只是指整個系統的技術性，人性的驅動力是什麼？這個答案，叫做「市場」。
太陽的能源就是這麼來的，但能用來烤麵包嗎？
核融合是人類能源需求的終極解決方案。
它是潔淨能源，可以用普通元素充當燃料，沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽，而只能在實驗室做核融合實驗？
用電一直被視為是破壞環境的主因，而目前的核能發電又讓人有很多的疑慮。
核電廠是使用核分裂產生能量，即是透過將重核（如鈾、鈽等）的原子核分裂成兩個較輕的核，在過程中同時釋放大量能量來達到發電的目的。
核融合就正好相反，它會將輕元素（通常是氫同位素）的原子核合併成更重的核，藉此釋放出巨大的能量來發電
在當今這個充滿挑戰的時代，能源自給自足成為了一個關鍵的目標，而太陽能技術的迅速發展正在為我們實現這一目標打開大門。太陽能的革命不僅僅是關於轉向更清潔的能源，更是關於讓個人和社區在能源生產上實現更大的自主性和可持續性。
ESG今周刊｜核能電廠
沒有核災威脅！比爾蓋茲、童子賢都為核融合前景按讚，為何美國小型核電廠SMR仍胎死腹中？
各國積極衝刺零碳發電政策，小型核能電廠（SMR）因為沒有核災威脅，可以快速設廠而被寄予厚望，但是核廢料、成本太高的問題仍然無法解決。
以今周刊品牌的影響力，文中提到…
太陽能電池的原料是硅（矽）。硅是一種相對便宜且取之於土壤中的沙子和岩石等原材料，因此相當豐富。然而，太陽能電池需要高純度的硅，這就需要龐大的電力和設備完善的工廠，因此成本相對較高且不可估量。因此，一些不使用硅的化合物太陽能電池和有機太陽能電池等技術正在不斷發展。雖然這些新技術的原料成本較高，轉換效率
併網型太陽光電發電系統是指太陽能發電系統與電網相連，將所產生的太陽能電力輸送到電網中。這樣的系統通常包括太陽能電池板、逆變器、連接線和計量裝置等組件。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電，逆變器將直流電轉換為交流電，然後輸送到電網中。
太陽能發電作為全球推廣的可再生能源，其優點不僅在於利用無窮盡的太陽能。當太陽能電池板達到壽命時，其處理和回收方式成為一個重大問題。這是因為太陽能電池板大量生產和安裝，但在其壽命結束時的適當處理和回收方面尚未充分建立。本文將探討太陽能電池板的廢棄和回收現狀、挑戰，以及未來的展望。