只花一年時間!自己上網鑽研、買材料,美國13歲男孩成功在家打造核融合反應爐

2019-02-22 19:00

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許多青少年的房間會貼上「非請勿進」,但你可能從沒想過一個男孩的的房門會貼著斗大的奇怪標語:「警告──X射線輻射。」房間內還可見到這種警示:「注意──此裝置運作時會產生輻射。」

這是美國田納西州曼非斯市(Memphis)男孩歐斯瓦特(Jackson Oswalt)的遊戲房間,他放棄在這塊空間內玩電動,而建造成多功能實驗室。根據《福斯新聞》(Fox News)19日報導,歐斯瓦特自己在網路上購買材料、改裝,花了一年的時間埋首研究,13歲前夕成功在家裡打造出小型核融合反應爐,成為全美、甚至是全球最年輕打造核融合反應爐的科學家。

12歲決心建造核融合反應爐,網購材料回家改裝

現年14歲的歐斯瓦特小小年紀卻擁有雄心壯志,12歲時便下定決心──不想在打電玩中虛度童年,要全心全意鑽研最感興趣的核能學。歐斯瓦特開始上網學習核能相關知識,並在資料蒐集時得知,美國年輕科學家威爾遜(Taylor Wilson)在2008年時以14歲之姿成功打造核融合反應爐,歐斯瓦特受到激勵,決定要打破威爾遜的紀錄。

此後一年的時間內,歐斯瓦特透過改裝網購得來的原料,打造基本的核融合反應爐構造,包含真空管、泵浦、壓力槽,成功發生原子核互相聚合作用,結合兩個氚原子、釋出中子,並伴隨著巨大的能量釋放。核融合是給活躍恆星提供能量的過程,太陽即是通過原子核的核融合產生能量,把氫原子聚變成氦原子。

美國田納西州曼非斯市14歲男孩歐斯瓦特打造出核融合反應爐。(翻攝自fusor.net網站)
美國田納西州曼非斯市14歲男孩歐斯瓦特打造出核融合反應爐。(翻攝自fusor.net網站)

歐斯瓦特指出:「一開始只是想了解其他人是怎麼完成核融合反應爐,之後我蒐集所需的材料清單,材料主要都是從eBay買來,但通常到貨的東西不是我真正想要的,還要先改裝才能用。」歐斯瓦特把家裡的遊戲房改造成實驗室,家長相當支持他的想法,共花費8000至1萬美元(約新台幣24萬6000至30萬7000元)來購買核融合反應爐所需材料。

獲取材料是整個打造反應爐的過程中最簡單的步驟,如何組裝出一個反應爐,並測試能否發生聚合作用,才是最大挑戰。因為坊間並沒有確切的反應爐製作指南,歐斯瓦特只能從錯誤中吸取經驗,並在物理學家網路論壇「開放資料核融合研究聯盟」(Open Source Fusor Research Consortium,簡稱「Fusor.net」)尋找資料,確保自己的研究方向沒有走偏。他說萬事起頭難,一旦明白了反應爐的運作原理,之後的每一步都變得容易。

13歲前夕達成目標!核能研究領域升起新星

2018年1月19日,歐斯瓦特13歲生日前夕,他將自己製作反應爐成功的結果刊登到「開放資料核融合研究聯盟」,72歲的網站創辦人、溫哥華退休電子工程師赫爾(Richard Hull)認證了他的結論屬實,並承認歐斯瓦特是全美國、也許還是全世界,最年輕打造核融合反應爐的科學家。

歐斯瓦特的父親克里斯(Chris Oswalt)表示,自己其實搞不懂兒子正在鑽研些什麼,只是特別擔心他的安全。克里斯還去找了一些科學專家來告誡兒子,不可忽略實驗室可能發生的災害,研究製造核融合反應爐也有風險,像是暴露在高輻射下,以及加熱電漿時可能誤遭5萬伏特電擊。

克里斯另一方面又很驚喜自己的兒子如此奮發向上,並稱永遠難忘兒子鍥而不捨嘗試的模樣,「每天埋頭苦幹、學習不同的東西然後失敗,一年來,我就這樣看著他努力克服這些難關」,感到非常欽佩。

目前人類還在研究如何控制核融合反應,持續、平穩地像太陽那樣產生能量,來獲取乾淨、用之不竭的能源。曼菲斯大學(University of Memphis)物理系教授崔景彪(音譯,Jingbiao Cui)表示,「我們距離使用核融合反應爐來生產電力還很遠」,很高興核能研究領域升起一顆如此閃耀的新星,有了像歐斯瓦特一樣的年輕科學家加入,我們可能很快就能解開核融合反應的謎團。

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