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中國正在四川打造超大型核融合實驗設施 將是全球最大

2025-01-28 19:49 / 作者 陳家齊
中國四川綿陽市的雷射核融合試驗設施,四個方形的雷射倉,可以強力照射中央的試驗倉,使放射性同位素產生核融合反應。路透社
路透社報導,專家根據衛星拍攝影像研判,中國正在四川省綿陽市建設一座超大型的雷射核融合實驗設施,比目前全球最大的美國設施還大50%。專家指出,這除了讓中國在核融合發電的研究領域上獲得助力,也將協助中國改善與擴大核武庫。

在週二(28日)發布的獨家報導中,路透社引述美國獨立研究機構CNA Corp的研究員伊夫列斯(Decker Eveleth)的說法,表示衛星照片顯示該設施有四個容納雷射發射倉的「外臂」,以及一個放置包含氫同位素的中央實驗倉。這些雷射將強力照射實驗艙內的氫同位素,產生核融合反應,產出能量。

該設施的佈局類似於美國加州北部的國家點火設施(NIF)。NIF耗資35億美元建設(約1153億台幣),於 2022 年首次實現了「淨輸出」的實驗突破,即核融合反應產生的能量,超過雷射照射目標時耗用的能量。

伊夫列斯與詹姆斯馬丁防擴散研究中心(CNS)的分析師合作,估計中國設施的實驗倉,比目前全球最大的NIF,規模大了約50%。

中國的此建設項目先前未曾被報導過。中國外交部把路透社的相關提問轉交給「相關主管機構」,中國科技部未回應路透社詢問。

無須核武試爆的核試驗

美國和平智庫史汀生中心的核子政策分析師阿爾貝克(William Alberque)說:「任何擁有類似NIF類型設施的國家都可提高信心,改進現有的武器設計,並在而無需進行核武試爆的情況下,改進未來的核彈研發設計。」

2020 年 11 月,美國軍備控制特使比靈斯利(Marshall Billingslea)公佈了他所稱的衛星照片,展示中國核武支援設施的建設,其中包括綿陽的一塊空地,標注為「自2010年以來的新研究或生產區域」。

而根據伊夫列斯與路透社分享的建設文件,這塊地是名為「雷射聚變重大裝置實驗室」的核融合研究中心所在地。

這種用雷射「點燃」核融合燃料的設施,可以讓研究人員觀察此類反應的運作方式,以及未來如何利用宇宙中豐富的氫來創造無排碳能源。同時,這也使研究人員能夠分析核爆的細微差異,這些差異通常需要通過核武試爆才能觀測。

《全面禁止核試驗條約》禁止所有環境中的核武試爆,中美兩國均為該條約的簽署國。但各國仍被允許進行「亞臨界」爆炸測試,這些測試不會產生核反應。同樣,該條約也允許進行稱為「慣性局限融合(inertial confinement fusion)」的雷射核融合試驗。

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的前主任、現任斯波格里國際研究所(Freeman Spogli Institute)的高級研究員赫克(Siegfried Hecker)表示,在核武試爆禁止進行的情況下,亞臨界測試和雷射和融合實驗,對維護美國核武庫的安全性和可靠性至關重要。

然而,對於曾進行核武試爆次數較少的國家,例如僅進行過45次試爆的中國,這類實驗的價值可能較低,因為它們缺乏先前累積的大量數據作為基礎。相較之下,美國曾進行過1054 次核武試爆。

赫克說:「我認為這不會帶來巨大的差異。因此,我不擔心中國在其核設施方面超越我們。」

設施本身不值得憂慮,問題在於拿來做什麼

包括法國、英國和俄羅斯在內的其他核武大國,也運作著慣性局限融合設施。

負責運作美國NIF的勞倫斯利佛摩國家實驗室的慣性局限融合計畫首席科學家哈里坎(Omar Hurricane)表示,這些設施的規模,反映了設計者估計為實現「點燃」所需的能量。中國這個設施的規模反映出中方企圖進行測試的規模。

哈里坎說:「如今,你或許可以建造一個能量相當(NIF)甚至更高、但佔地面積更小的設施」,但是如果設施規模過小,將無法進行核融合實驗。

哈里坎指出,其他國家運行雷射核融合研究中心本身並非值得擔憂,問題在於實驗目的:「阻止科學進步並限制資訊流通非常困難。科學可以被人應用在不同的目的,而這是個複雜的問題。」







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