諾貝爾獎得主計劃在2030年之前建造快速雷射光驅動的核融合反應器 

日本物理學領域的諾貝爾獎得主中村修二正計劃利用核融合來發電,並將硼取代氘作為融合反應器的燃料,因為硼作為燃料時不會產生有害中子。

作者: Ameya Paleja  來源: interestingengineering.com

據《日經亞洲》報導,中村修二是加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校的教授,於2022年11月創辦了他的公司藍色雷射融合,並計劃在2030年之前建造一個核融合反應器。

核融合技術旨在模擬太陽上發生的過程,以控制的方式產生大量能量。與核分裂不同,融合不會產生放射性廢料,使其成為一種有前景的能源來源,不僅適用於地球,還適用於太空任務。

維持核融合的兩種方法

核能科學家在維持融合反應方面使用了兩種主要方法。其中一種方法是使用磁力約束,將處於等離子態的燃料用強大的磁場固定在一個圓環或甜甜圈形狀中。這種方法已經導致了托卡馬克反應器的發展,並得到了許多公司和風險投資的參與。

另一種方法是使用雷射光並連續發射。然而,這種方法的缺點是大型設備無法連續發射雷射光,而小型設備則無法產生足夠高的輸出以點燃核融合燃料。藍色雷射融合認為,他們可以在這方面有所突破。

雷射光驅動的核融合

中村修二因其在藍光發光二極管(LED)開發方面的開創性工作而獲得諾貝爾獎,他相信他的公司可以利用他們在半導體方面的專業知識,為實現核融合並將其轉化為商業可行的項目創造一個安全的途徑。

藍色雷射融合目前尚未公開該方法的具體細節,因為他們目前有一項待批專利。

然而,中村修二對於建造快速雷射並在本十年末在日本或美國建立一個一千兆瓦發電反應器的可行性充滿信心。據《日經》報導,該公司打算在明年結束之前在日本建造一個小型實驗廠。

自成立以來的幾個月中,藍色雷射融合在美國和其他國家提交了十多個專利申請。該公司還考慮將硼作為聚變反應堆的燃料,而不是氘。根據該公司的說法,硼作為燃料時不會產生有害中子,這使其成為一個更有利的選擇。

藍色雷射融合還與其他日本公司合作,如核電廠渦輪機製造商東芝能源系統和解金屬加工服務提供商YUKI Holdings。

2022年12月,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室成功展示了使用雷射光產生更多能量的核融合過程。然而,這一成就只是短暫的,要使藍色雷射融合商業化,他們必須展示出長時間持續的能力。

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