来看一下大家争议的一点在国外有人提出可行的解决方案
来源：TED
http://on.ted.com/c0GTC
Michel Laberge
Plasma physicist
如何同步锤击来产生核融合
How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion
TED2014 · 12:50 · Filmed Mar 2014
0:12
哇呜，好亮呀。 一定用了不少电吧。
各位飞来这里 也消耗了许多能源。
整个地球需要非常多的能源， 至今我们大多仰赖石化燃料。
我们一直在燃烧汽油。
至今进行得还不错。
汽油能够带我们带到想去的地方， 但是我们得就此打住了。
我们不能再这么做了。
0:35
我们不断尝试不同的能源， 寻求替代能源，
但是事实证明很难找到 便宜又划算的东西 能媲美石油、瓦斯和煤。
我最喜欢的是核能。
它的能量密度很高， 能制造固态且稳定的能量， 而且不会产生任何二氧化碳。
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我们知道两种生产核能方式： 核分裂与核融合。
在核分裂中要取一个大原子核， 把它分成两半， 就会产生很多能源，
现在的核能反应炉就是采取此法。
运作得还不错。 还有另一种是核融合。 我喜欢核融合，那好多了。
取两个小原子核， 把它们放在一起就会变成氦，
而氦是很棒的东西， 可以产生很多能源。
这是制造能源的自然方式， 太阳和所有宇宙中的恒星 都用核融合。
而核融合发电厂 十分符合成本效益， 而且也很安全。
它只会产生短期的放射性废物， 而且不能熔化。 而核融合的燃料来自海洋。
从海中提炼出燃料 每度电只要千分之一美元，
非常、非常便宜。 如果整个地球持续进行核融合， 我们就能从海里提炼出燃料。
此举能永续经营好几百亿年。
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那么如果核融合这么棒 为什么我们不能用？
它在哪里？ 嗯，总是会有些麻烦。 核融合非常难做。
麻烦在于那两个原子核 都带正电， 因此它们不想熔合。
它们会像这样来来去去。
因此为了要让它们熔合， 你得用高速丢掷，让它们彼此碰撞，
如果速度够快， 就会克服排斥作用， 当它们相互碰触就会产生能量。
而粒子速度 就是一种测量温度的方式。 核融合需要达到 摄氏 1500 亿度。
因为这温度很高， 所以核融合非常难做。
2:42
当我在英属哥伦比亚大学读博士时， 解决了这个核融合的小麻烦，
后来我在雷射打印机公司里担任要职， 为印刷业做印刷。
我在那里做了 10 年， 觉得有点无趣， 40 岁时碰到了中年危机，
你知道很平常的问题： 我是谁？我该做什么？ 我该做什么？我可以做什么？
我开始检视我的好工作， 我做的事情是砍伐树林， 就在英属哥伦比亚这里，
再用数不尽的垃圾信件 掩埋在座的每一个人。
那可让人不太满意。 有人买了台保时捷； 其他些有了小老婆。
但是我决定致力于 解决地球暖化，并让核融合能实现。
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首先， 我深入研究文献， 了解核融合的运作方式。
物理学家研究核融合已有一段时间， 他们采取的其中一种方式
称为托卡马克装置 (tokamak)。
那是个很大的磁性环形线圈、 超导线圈， 会在像这样的环中 产生磁场，
而热气会在中央， 称为电浆，会被限制住。
粒子不断沿着圆圈的边缘环绕， 接着它们会在其中释放大量热能
来加热至核融合需要的温度。
这是那些甜甜圈的内部， 你可以在右边看到 核融合的电浆在里面。
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进行核融合的第二种方式是 使用雷射核融合。
在雷射核融合中，你会有一颗乒乓球， 把核融合的燃料放在中央，
用环绕的大量雷射将它密封。
雷射非常强， 且会非常快速地挤压乒乓球。
如果你够用力挤压某种东西， 那就会变热， 如果速度非常、非常快，
在十亿分之一秒之中 就会有足够的能源和热能 来产生核融合。
这就是机器内部的模样。 你看雷射光束和小球在中央。
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多数人认为核融合根本不会发生。
大家总认为物理学家都在实验室 认真工作，但是什么事也没发生。
那其实不太正确。 这是核融合 在最近 30 年左右的获益曲线。
你会发现我们目前做的核融合 相较于刚开始时， 还多了一万倍左右。
那获益还不赖。
事实上，那就和传说中的摩尔定律一样快，
摩尔定律定义了 一块芯片中能容纳电晶体的数量。
这个点称为 JET， 欧洲联合环形加速器 (Joint European Torus)。
那是在欧洲的托卡马克装置大甜甜圈，
这机器在 1997 年 制造了 16 百万瓦特的核融合电力 和 17 百万瓦特的热能。
你会说那其实不多，
但那其实将近 我们最初所能得到的一万倍以上。
这里的第二点是 NIF， 国家点火设施 (National Ignition Facility)。
那是在美国的大型雷射机，
上个月他们的宣布 惹了些争议， 他们说会尽力从核融合 制造更多核融合能源，
比起在乒乓球中间放得还多。
其实那还不够好， 因为用来把能源放入的雷射 消耗的能源比那更多， 但那很棒。
5:53
这是国际热核融合实验反应炉 (ITER)， 法文是 EE-tairh。
这是跨国合作的大计画， 将会打造一个很大的磁力圈， 就在法国南边，
而当这个机器完工后 就能制造 500 百万瓦特核融合电力，
只需耗费 50 百万瓦特的电力。
这是实体， 它真的会运转。 那是会制造能源的那种机器。
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如果你研究图表就会发现 那两点稍微偏向曲线右侧。
我们的进度有些落后了。
事实上，制造那些机器的科技 其实在曲线中 正好赶上生产核融合的速度。
然而，有些政治事务仍需处理， 而要做的目的并不在那， 因此会趋向右边。
例如，国际热核融合实验反应炉 在 2000 年或 2005 年已建造完成，
但是因为那是大型的跨国合作， 涉及政治就会延迟一些时间。
例如，他们花了大约三年 才决定要把它放在哪边。
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核融合常常被批评 太昂贵了。
当然，每年要花费一、二十亿美元 才能有此进展。
但是应该要把它拿来 和摩尔定律的花费做比较，
摩尔定律的花费远高于核融合。
摩尔定律的产物 是我口袋里的移动电话。
这电话和后头网络的花费 大约一万亿元， 如此一来我就能自拍 并传到脸书上。
当我爸看到那照片 就会感到非常骄傲。
我们每年也花了大约 6500 亿美元 用来补助石油、瓦斯 和再生能源。
而我们在核融合的花费只有它的 0.5%。
因此我个人不认为那会太贵。
我认为一直以来都被骗了， 总认为那可以解决我们未来几百亿年 所有洁净能源的问题。
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我可以说出来，但是我的立场有些争议，
因为我开了一间核融合公司， 而且我还没有脸书帐号。
因此，当我在 2002 年 开这间核融合公司时， 我知道自己无法和一大群人对抗。
他们拥有的资源远多于我。
因此我决定找出 一个较便宜和快速的方法。
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磁力和雷射核融合 都是很棒的机器。
它们都是科技的绝佳产物、 完美的机器，而且也都证明了 核融合真的能实现。
然而，以发电厂来说， 我不认为那很好。
它们都太大、太复杂， 也太贵了， 而且，它们也不太能处理 核融合能源。
当你进行核融合，能源以中子呈现， 高速中子来自电浆。
那些中子撞击机器的边缘。 中子破坏机器。
而且，你要从那些中子捕捉热能， 并制造一些蒸汽 来推动某处和那些机器上的涡轮机，
但那都是后来的事了。 我认为一定会有更好的方式能处理。
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因此我回过头看文献， 我到处研究核融合的资料。
有一个方式特别吸引我的注意力， 称为磁化定位核聚变， 或简称为 MTF。
在 MTF 中，你会想要 拿一个大桶子，
在里面装满液态金属， 然后旋转液态金属 在中央展开一个旋涡， 有点像你的水槽。
当你拉起水槽的拉环，就会产生旋涡。
接着你会有一些受压力驱动的活塞 会出现在外部，
这么做会压缩在电浆周围的液态金属， 活塞会压缩液态金属， 它的温度会上升，
就像雷射一样， 之后就会产生核融合。
因此那就像是混合了 磁化定位核融合 和雷射核融合。
那些都有一些不错的优点。
液态金属会吸收所有的中子， 而且没有中子会撞击墙面， 因此机器不会损坏。
液态金属变热， 你就可以把它打入热交换器中， 制造些蒸汽，推动涡轮机。
用这个方法来处理这个阶段 非常方便。
最后，所有让核融合产生的能量 来自于由蒸汽推动的活塞，
这比雷射和超导磁铁还便宜。
9:43
这些都很棒， 只不过它不太可行。 （笑声）
无论如何都有个解套方式。
当你压缩它， 电浆冷却的速度 就会快于压缩的速度， 因此你会试着压缩它，
但是电浆不断冷却， 最后就会毫无作用。
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我看到后觉得这还真是可惜， 因为那是非常、非常棒的点子。
但愿我能改进它。 我思考了一分钟， 自问我们要如何让它运作得更好？
后来我考虑用撞击。
如果我们用个大铁锤， 挥动之后像这样钉下钉子，
在铁锤打入钉子、 推挤，并试着置入它的地方？
那不管用。 因此我的想法是 运用撞击的想法。
我们用蒸汽让活塞加速， 会花点时间， 接着，成功！
你会碰到活塞 然后啵！所有能量就会马上 直接传到液体， 接着便更快速地压缩电浆。
我想这很棒，就决定就这么做。
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因此我们在这车库打造了这台机器。
我们做了台小机器， 打算从里面挤出一点中子， 那些是我的行销中子，
有了那些行销中子， 我赚了五千万美元， 我雇了 65 个人，这是我的团队。
这是我们想做的东西。
那会是台很大的机器， 直径大概有三公尺，
液体会带动旋转， 中央会有个大旋涡，
将电浆放在上下方， 活塞撞击边缘， 砰！活塞压缩电浆 就会制造一些能量，
中子就会在液态金属里出现， 接着进入蒸汽机后就会产生涡轮，
有些蒸气会回过头来 引燃活塞。
我们大概每秒要跑一次， 如此就能产生 100 百万瓦特的电力。
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我们也制造了注射器， 这个注射器会让电浆开始运作。
注射器让电浆维持微温的热度， 大约是摄氏三百万度。
不幸的是那并不持久， 因此我们得稍微延长电浆的寿命， 但上个月有了很大的进展，
那么我们现在就有了压缩电浆。
接着我们建立一个小球型， 大概这么大， 有 14 个活塞环绕它， 如此就能压缩液体。
可是电浆很难压缩， 当你压缩它时， 会变得像那样有点变形，
因此你需要选择活塞运作最好的时机， 为此我们用了几个控制系统，
在 1970 年时这根本不可能办到， 但是我们现在可以做到，
透过良好、全新的电子设备即可。
12:09
最后，大多数人会认为核融合 在未来也不会实现， 但事实是，核融合已近在眼前。
我们就快达成了。 大型实验室显示了核融合是可行的，
现在也有一些小公司在考量，
他们发现那并非无法完成， 而是要找出能符合成本效益的方法。
公众核融合 (General Fusion) 是其中一家小公司，
如果顺利的话，很快， 就会有人解决那个难题， 也许就会是公众核融合公司。
12:35
非常感谢。
12:37
（掌声）
※ 引述《ijsfkira (ijsfkira)》之铭言：
: 看了大家吵了一天
: 我来稍微解释一下 并说一下我个人感想好了
: 我虽然也搞物理 但我不是核子方面的专家 也不搞实验
: 动手能力也绝对是远远逊于这位同学
: 首先讲一下核融合和核融合反应炉 以及这位同学的核融合反应炉是哪种
: 基本上 目前几乎所有核融合反应都是以以下过程为基础
: 氘原子核 + 氚原子核 → 氦3原子核 + 中子
: 由于氦是没有辐射性的物质 因此这就是为什么大家说核融合比较干净
: 然而反应过程会放出中子 当放出的中子射进其他外界物质时
: 依然会使得这些物质变得有辐射性
: 这个过程其实很单纯 但实际面最困难的地方 就是在于要发生反应的话
: 必须要先克服氘和氚原子核间的正电排斥力
: 而且还要使得输出能量>输入 才有商业价值
: 目前有很多种方法做到这种事
: 最直接的方法就是干脆直接来加热这些原子核
: 让超高动能的原子核间靠着彼此的碰撞来突破正电排斥力
: 这种方式不方便的地方
: 就是在于为了让反应产生 也为了让输入<输出
: 我们必须要将这些原子侷限在极小的范围
: 加上输入的能量
: 这样所产生的炉心温度远高过太阳核心的温度
: 一般所听到"核融合反应炉内部温度一亿度"就是指这种方法
: 大体上 你所听到用磁场环或雷射来侷限原子核的方式
: 背后原理都是这种方法
: 而目前花最多钱投资的核融合实验 多数也都是这种方式
: 还有另外一种方法 则是干脆直接"加速"原子核
: 这跟刚刚的方法听起来好像很像 可是实际上不太一样
: 因为使用加热的方式 原子核虽然速度很快 但是彼此的运动方向是非常混乱的
: 而加速原子核 指的是直接用电场让原子核之间的运动比较一致
: 加速这些原子核的好处 是你不必担心怎样侷限这些原子核
: (因为直接加速 会让这些原子核的运动方向比较一致)
: 一般采用的 就是利用导线 制造封闭状的电场
: 然后原子核就会因为这种封闭状电场 而以较为一致的方向向中心移动
: 这种方法的坏处是 原子核能发生核融合反应的机率远低于上一种方法
: 因为离子束很难做到这么紧密
: 因此非常难做到输出>输入
: 基本上这种方式比较少有公司和政府真的用钱来投资商用前景(虽然也不是没有)
: 然而 就算无法做为商用的核融合反应炉
: 这种方式 由于更容易制造
: 也成为了可以实用的中子产生器 在很多医疗或石油界中有实体的应用
: 要提醒的是 这两种方式 磁场跟电场的脚色是不一样的
: (因为我看到前面有人建议这个同学 怎么不做一个托马士环)
: 第一种方式 让核反应产生的原因是加热 磁场的目的是为了侷限原子核
: 但在第二种方式 电场"本身"就是诱发核融合反应产生的因素
: 使用磁场环无法有同样的效果
: 当然还有其他种可能方法 例如渺子融合 或者是冷融合
: (虽然基本上 冷融合目前的主流共识是认为是伪科学)
: 我说了这么多 只是想说
: 要实现核融合本质上不是件困难的事 困难的是 怎么样让输入<输出
: 基本上 这位同学的方法 就是属于第二种方法
: 这种方法其实也是最多业余玩家在玩的
: 这个网站就是使用这种方式自制核融合反应炉的网站
: http://www.fusor.net/
: 他们有简单的入门介绍和指引 你可以在上面问到很多相关资料 找到很多资讯
: 他们也会有认证
: 以下是经过他们认证真的制作出反应炉
: 或虽然做出来 却没有中子只有电浆的玩家的列表
: http://fusor.net/board/viewtopic.php?t=13&f=7#p512
: 目前最年轻经过认证的制造者是13岁
: 如果对这个方法有兴趣 想要自己玩 欢迎参观这网站
: 对于这种方法的历史 也可以参考
: http://en.wikipedia.org/wiki/Fusor
: 所以 最后 到底这位同学做出来的是核反应炉吗?
: 我个人的回答是 无法排除是否是真的或假的
: 因为基本上这种方法是过去十几年就早就有很多人在玩的
: 只要改进 没道理不可能重现 看起来他也还不至于太离谱
: (当然我对他内文有很多不满 像他说内部温度是一亿度)
: 只是看起来似乎有点阳春 像我就在想他的真空抽得够不够之类的
: 更重要的是 由于他并没有测量到底有没有中子 因此什么都无法判定
: 事实上的确就像前面很多人说得一样
: 没有中子的话 那其实就只是拿一堆离子核用电场加速
: (说穿了就是个电浆球)
: 然后 我最后要说一下我自己的主观评论(可能是我自己也是物理系毕业的原因吧)
: 这个同学的确非常值得鼓励 因为他自己动手做
: 实作能力的确比起一般物理系大一生
: 甚至是不少大学毕业或硕士生都还要高上很多
: 但我老实说 这种东西 以台湾的技术力和人员
: 不少人如果真的有心想做的话 是可能可以自制的
: 实在没必要用这件事来酸很多有的没的...
: 毕竟 同样的 这位同学的理论能力或专业能力会在未来进步
: 但我也有认识很多做实验的物理研究生 也是在后来才培养出一定的实作能力
: 但我认为原能会核能所所长所说的"科学家都该跳楼"
: 的确有点太过份太自以为是
: 我查过说这句话的人是学专业核工毕业的
: 因此可能对这种国外早就很多业余玩家玩的玩具 比较没注意或看不上眼
: (又或者是记者节录对话不完全吧)