能源議題的終極解答 — 核融合(I)
「地球上的人造太陽」
大家或許不太認識「東尼」小老師
但講到鋼鐵人「東尼」史塔克
應該都蠻熟悉的吧
那個比較帥的東尼的胸口
除了會發光以外
故事定位也有提到
是個「核融合」的發電機⚡
換句話說
他把整個核能電廠安在胸口
難怪可以飛天遁地
發射脈衝波
(這樣說起來他應該是和綠巨人浩克
不相上下的危險因子吧
一言不合就核爆☢☢)
前幾天的新聞
美國一家公司Radient
準備籌資要製作一款
可攜式的核融合發電機
到底，核融合是什麼？
和現在的核能電廠有什麼差別？
又有什麼優缺，或是挑戰？？
【原理】
(我知道你想要用力往下滑
但請給我一個小小的機會
用人話來解釋…)
目前所有的核能
不論是發電、核子武器
都是運用「核分裂」的原理
和我們所討論的「核融合」
是類似但相反的東西
核分裂的原理
簡單來講
想像撞球桌上有一堆大球
和一顆小白球🎱
小球用力一撞
某顆大球炸裂成兩塊
另外又噴出3顆小白球
繼續往下撞大球
產生一連串的影響
重點是
大球炸裂後會產生
巨大的熱量
用這熱量，把水煮滾
就可以發電囉
白話的公式如下👇
1小球+1大球
→2碎片+3小球+巨大能量
核電廠 & 核彈
聰明如你一定會立刻想到
依照這個理論
1小球產出3小球產出9小球
3的倍數乘下去
不用多久就是天文數字了
沒錯，這就是「核彈」
任由這個串聯反應在極短的時間
頭也不回地把整個球桌上的大球
全部撞碎才停止
因此可以想像那個能量有多可怕
而核電廠的反應爐
當然不能任由小白球到處亂撞
因此會放「控制棒」
把多的白球給吸收掉
這樣就不會瘋狂失控了
因此，核電廠要是一有失控疑慮
第一個動作就是把控制棒
整根插下去插好插滿
只要吸收掉小白球
電廠就不會爆炸
下圖的「中子」就是
我們所說的小白球
有興趣請上Wiki仔細研究
核融合的原理
講了老半天
終於講到主題了
核融合和核分裂相反
顧名思義，不像上述的「炸裂」
而是把兩個原子融合
最常見的
就是把「氘」(ㄉㄠ) 和「氚」 (ㄔㄨㄢ)
這對冤家硬是送作堆
強逼的結果
會結合成一對家庭
跑出一顆叛逆小孩
以及震驚宇宙的能量 (吵架?!)
白話公式如下
氘+氚
→ 聚合家庭 (氦) + 離家小孩(中子) + 超能量
【超能量?】
超能量是多了不起?
這時，就要提起這可愛又偉大的老伯
愛因斯坦囉
論質量
反應前的氘+氚
會比反應後的氦+中子還大
意思就是
有東西憑空消失了！！
消失的東西變成了能量
有多大?
傳說中的公式E=m*c²
m就是消失的質量
E就是產生的能量
c是光速，也就是299792458公尺每秒
想像這個數字，再平方它
就會是個非常非常無與倫比的大
簡單的說
1 公克的氫核融合所產生的能量
可以將 1500公噸的水煮沸！！！
【下集待續..】
這麼驚人的能量
難怪可以稱為
「能源議題的終極解答」
但這麼好棒棒
為什麼還沒有人在用呢？
因為太難啦！
就算集結了世界35個國家
研究這個議題數十年
砸了非常多的天才腦袋
燒了非常非常多的錢
目前還是沒能把核融合
成功研究到經濟可行
到底是多難？
待東尼老師下次娓娓道來吧
