美國擬建全球首座商用核聚變電廠目標2030年代初投產

全球首座商用核聚變電廠即將誕生

什麼是核聚變?｜美國麻省理工學院的衍生初創公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)在2024年底宣布，計劃在弗吉尼亞州興建全球首座電網規模的核聚變發電廠ARC，該項目預計於2030年代初期投入運作，發電量達400兆瓦，可為15萬戶家庭供電。

核聚變被視為潔淨能源的新希望,運作時不會排放溫室氣體或產生放射性核廢料。CFS採用緊湊型「托卡馬克」(Tokamak)裝置SPARC，利用高溫超導體實現更強磁場，將攝氏超過1億度的高溫電漿鎖在磁場內。當等離子體受擠壓時,力量足以融合原子核,從而釋放出巨大能量。

CFS表示，ARC核聚變電廠選址部分原因是鄰近首都華盛頓，方便邀請國家元首及能源部長參觀。該公司已籌集20億美元(約156億港元)資金，並正在麻省建造示範工廠，目標於2027年運作全球首台SPARC裝置。

核聚變是指將兩個較輕的原子核結合在一起，形成一個較重的原子核的過程。在這個過程中，會釋放出巨大的能量。

至於傳統核核電採用的核分裂是將一個重原子核分裂成兩個或多個較輕的原子核，通常使用不穩定的重元素，如鈾-235或鈽-239，所以核聚變被認為比核分裂更安全，同時產生的放射性廢料較少，半衰期短，但仍存在一些風險。

例如，核聚變反應過程中釋放的高能量中子可能降解反應器材料，而氚燃料具有輕度放射性，需要小心處理以防洩漏，同時核聚變仍處於研究階段，尚未實現商業化。

要實現核聚變，需要克服極高溫度，因核聚變反應需要在超過1500萬攝氏度的極高溫度下進行，同時要做到等離子體控制，因為在如此高的溫度下，燃料會變成等離子體狀態，需要用強大的磁場來控制。