網路零售商店 Amazon 的老闆 Jeff Bezos,功成名就之餘投資未來的高科技,幾年前在德州空地自己設了一個太空公司 Blue Origin,發展太空船,設計的像一個饅頭,可以直起直落,供人升到太空軌道觀光。最近又投資加拿大的一家的核能公司 General Fusion,出資 1950 萬美元,加入了未來核能的發展,希望能協助這家公司展示出 乾淨的核能。
談到核能,大家立刻想到日本福島核能電廠,輻射外洩,造成空氣、海水、土壤的污染。但未來的核能就沒有輻射的污染,稱為核聚變能源 (Nuclear Fusion Energy),也是大家正積極研發的能源。加拿大這家公司用的技術叫磁化標的聚變 (Magnetized Target Fusion),用容易取得的金屬鋰,與電漿 (Plasma) 放到一個導電的槽裡,電流產生的磁場,破壞了導電槽,電漿產生瞬間高溫,把鋰分解成氦 (Helium) 與氚 (Tritium),把氚分離出來再與氘 (Deuterium) 聚合成氦,同時釋放能量,可以接收用來發電。
簡單的說,以廉價的金屬鋰為原料,經過反應釋放出很大的能量,同時產生沒有輻射的無害的氦氣,既經濟又環保。專家說核聚變與現在核能電廠的核分裂 (Fission),用完全不同的原理,像日本福島的熔爐,在核聚變的反應器不可能發生。Fusion General 公司用的磁化標的聚變技術,特點在電漿僅需產生百萬分之一秒的核熱(攝氏一億五千萬度),就能達成聚變效果,所以認為優於別的聚變技術。
究竟什麼是核聚變,上圖可以展示簡單的原理。氘與氚都是氫的同位素,我們知道氫的原子結構最簡單,原子核內有一個帶正電的質子,外圍有一個帶負電的電子,氘是原子核內多了一個中子,氚則是原子核內多了兩個中子,形成不穩定狀態,把這兩個原子聚合在一起,原子核內有兩個質子,三個中子,外圍則是兩個電子。這樣的一個原子正好是氦原子(兩個質子、兩個中子、外圍兩個電子)又多一個中子,這個多餘的中子就以能量的方式釋放出來。所以用兩個氫的同位素聚變,釋出能量,製造出無害的副產品氦氣。
核聚變能源理論由來已久,不是新的發現,但在施行上極度困難,特別是製作高溫來製造氫的同位素。位於加州的 National Ignition Facility 實驗室,研究核聚變能源的規模最大,用一個球場大的雷射,發射 192 條極強能量的光束,對準一個僅有半豪米小的燃料,分解成氫的同位素,就可進一步聚變成氦,同時釋放出能量。雷射於前年建構完成,系統預計明年測試,主要是看看所產生的能量是否大於雷射所消耗的能量,否則就沒有經濟價值。
Gerneral Fusion 位於溫哥華鄰近的 Burnaby,是一家新興公司,由於幾名科學家的執著,
毅然踏進這個少人問津、被稱為夢幻科學的領域。加上 Amazon 老闆的 1950 萬美元,現在一共籌資 3300 萬美元,目標在證實他們概念的正確。至於什麼時候可以演示其概念,一延再延,很多人對小公司做這麼大的事原不看好,而 Amazon 老闆卻投下資金,似乎是看到了別人沒看到的事。
核聚變能源也許是夢幻,但透過科學家的不斷研究,終會有成功的一天,把便宜、乾淨、永不枯竭的能源,帶給地球上所有的人,有誰能完成,諾貝爾獎非他莫屬。至於什麼時候能看到結果,把聚變能源連到我們家裡,恐怕要在幾十年以後。
除了 Amazon 的 Jeff Bezos,微軟的創辦人比爾蓋茲,如眾所周知資助愛滋病的研究之外,最近也有意把資金投在相對安全的模組化小型核能電廠,微軟另一個創辦人 Paul Allen,投資在太空事業多年,有相當的貢獻。這些成功的大老闆們,把資金投向未來,在他們有生之年也許看不到成果,其高瞻遠矚,不能不教人佩服。
|