世界上最大託卡馬克式核融合反應爐在日本茨城啓動

世界最大的託卡馬克磁環機JT-60SA，試圖研究啓動核融合的磁場與高能離子的知識。(圖/fusionforenergy)

就在COP28會議期間，美國代表提出核融合產業全球合作的想法以後，由歐盟和日本共同研發的JT-60SA 反應器，在日本茨城縣舉行的落成儀式上首次點火。它的總重量達到370公噸，是世界最大、最先進的託卡馬克核融合反應器(tokamak fusion reactor)，。

新阿特拉斯(NewAltas)報導，託卡馬克反應器，最初是蘇聯科學家在 1950 年代提出，這是一種環形反應爐，「託卡馬克」這名字是俄語中「帶磁線圈環形室」的縮寫，因此外型會呈現一個巨大的環狀結構，那是個環腔室，周圍環繞着高磁線圈，內部填充用於融合的氫同位素高溫離子體，這些高溫離子會受到磁場影響而被高度壓縮，以模擬類似太陽內部纔有的壓力和溫度，期望發生少量的核融合反應。

託卡馬克在概念上可行，實現融合的原理也相對容易。但是實際建造卻是困難重重，尤其是提升高能磁場本身就消耗巨大的電力，而環境內能否實現核融合也不確定，因此輸入的能量很可能超過它反饋的能量，因此在經濟上並不成立。

還有一個大問題是高能離子體很難掌握，它很容易從磁場的薄弱處突破，造成壓力與溫度的下降，這也是目前最大的技術難題。

雖然有種種困難，世界各國研究核融合的腳步卻沒有停，日本設計的Torus-60 (JT-60) 計劃，自 1970 年以來就持續運轉，主要也是研究磁場如何控制高能離子態的流動。JT-60SA則是最新、最大的版本，獲得歐盟的支持(英國在脫歐盟後，再次簽署了新的單獨的協議，沒有離開團隊)。

隨着知識的累積，JT-60SA在2013 年進行了徹底的拆卸和重新組裝，並於2020 年完成工作。不幸的是，在2021 年發生了大規模的電氣短路，需要兩年的維修。

終於在12 月 1 日，JT-60SA完成了修復。歐盟代表賽門 (Kadri Simson) 和日本文部科學大臣盛山正仁(Masahito Moriyama)在啓動式上，正式宣佈 JT-60SA 運轉。儘管升級後，JT-60SA的主要工作還是實驗器，遠未成爲實用化的核融合發電機組，但團隊相信，在實驗過程中，將會學到許多新知識，對於商業化核電合所需的材料和工作程序都會有幫助。

在1950年的物理學老師會告訴學生「核融合大約20年後可以商轉」；到了1970年，物理學老師繼續告訴學生「核融合大約20年後可以商轉」；1990年，物理學老師還是告訴學生「核融合大約20年後可以商轉」。到了2010年，物理學老師已不再預測核融合何時商轉了。我們希望JT-60SA真的能研究出更多的知識，再多一點耐心吧！