打造新時代潔淨能源 德國核融合反應爐試運轉

德國科學家3日開啟了新核融合反應爐文德爾施泰因7-X（Wendelstein 7-X, W7X）的首波試驗，並由總理梅克爾（Angela Merkel）親自按下啟動開關，儘管這項技術可能還需要數十年的時間，但科學家冀望，核融合技術未來能取代化石燃料及傳統核分裂反應爐（nuclear fission reactors），帶來安全又環保的新核能形式。

擁有物理學博士學位的德國總理梅克爾說：「作為一個工業國家，我們想要證明一個經濟實惠、安全可靠及能永續使用的能源是可行的，且不會造成任何經濟競爭力的損失。」

站在巨人的肩膀上繼續努力

這項研究是由位於格賴夫斯瓦爾德（Greifswald）著名的馬克斯普朗克研究中心（Max Planck Institute, MPI）主導，並已歷時9 年的製造及實驗。而此次的試驗為了模擬太陽內部的環境，科學家將微量的氫氣注入這個特殊的環狀裝置內，並持續不斷加熱，直到它變成超熱氣體，也就是俗稱的電漿（plasma）。

耗資4億歐元（約新台幣147億）打造的W7-X，去年12月曾以較易加熱的氦（helium）作為材料，當時成功維持1/10秒的氦電漿，今年希望能成功製造出氫電漿。

參與此項計畫的科學家沃爾夫（Robert Wolf）表示，W7-X並不是設計用來生產能量的，而是用來測試當要進行能量生產時所可能面臨的各種極端情況。此次計畫是製造出氫電漿，且能維持氫電漿穩定狀態30分鐘，並達到核融合的理想溫度－攝氏1億度。沃爾夫說：「我們預計目標是2025年，但當然是越快越好。」

這個看起來類似托卡馬克（tokamak）的環形裝置，其實是德國的研究團隊利用美國物理學家萊曼史匹哲（Lyman Spitzer）發明的仿星器（stellarator），兩者雖然有著類似的外型，但仿星器是利用複雜的磁線圈（magnetic coils）系統以達到相同效果。

此項研究計畫的主要負責人克林格（Thomas Klinger）表示，這項裝置利用強電場（strong electric）讓電漿能待在裝置內更長的時間，直至核融合發生。不同於托卡馬克雖易打造，但卻極難操作，克林格說：「仿星器穩定非常多，雖然它在裝置打造上非常困難，但在操作上卻相對簡單。」 （相關報導： 中英核電協議：中方承認關乎中國聲譽 ｜ 更多文章 ）

打造安全無核廢料的家園

相較於傳統利用核分裂所生產的核能，所產生的高輻射巨量核廢料，核融合所製造的核廢物幾乎是沒有，負責此項裝置的團隊負責人基朗尼克（Jelonnek）說：「這是一個非常乾淨的能源，幾乎是乾淨到不可能再期待有比它更好的選項出現了。我們並不是為了我們自己而努力，而是為了我們的下一代和後代子孫。」

 儘管仍有許多科學家對於核融合發電持保留態度，但梅克爾總理認為核融合的優點是顯而易見的。威斯康辛大學（University of Wisconsin）的物理教授安德森（David Anderson）也表示：「這項裝置的成功啟動已是傲人的顯著成果，因為這是一個艱苦且漫長的過程。W7-X是一項了不起的成就，且全球將引頸期盼其所帶來的結果。」 （相關報導： 中英核電協議：中方承認關乎中國聲譽 ｜ 更多文章 ）