英國原子能局(UKAEA)於2022 年 2 月 9 日宣布，位於牛津的歐洲聯合環狀反應爐 (Joint European Torus；JET) 實驗室的 EUROfusion 科學家和工程師，在核融合（或稱核聚變，Fusion Energy）取得了突破性里程碑進展，成功將氫的兩種同位素氘和氚擠壓在一起，產生「氘氚融合」，在五秒內創下59 兆焦耳(megajoules)紀錄，產生11兆瓦的能量。

在這個裝置中實現聚變需要產生大約 1.5 億度的溫度 - 比太陽高 10 倍 - 因為與太陽相比壓力較低。

限制等離子體的方法是通過電流流過產生強磁場的線圈。 在 JET 的案例中，電流將加熱需要通過水冷系統冷卻的線圈。 ITER 將使用液氦對其電線進行過冷，以提高電流效率。 線圈是磁約束裝置中成本最高的元件。

運行 JET 的功耗很高——大約 500 兆瓦——環形場線圈需要一半，水平和垂直排列的極向場大約需要 100 兆瓦，並進行調整以控制等離子體形狀和限制的變化。 額外的功率提供等離子體的加熱。

為了處理等離子體中的邊緣變化，1993 年採用了分流器配置。需要從系統中去除 α 粒子的廢物以保持等離子體加熱。 氦實際上是該過程的灰。 當它們從等離子體的中心部分跟踪時，材料冷卻，從而降低了與託卡馬克壁接觸的風險。

JET Tokamak 組件右側的遙控臂
1998 年開發了遠程清潔和處理系統。這種能力對於使用放射性氚作為燃料至關重要。

核融合（Fusion Energy）工作原理是將兩種輕原子結合起來，生成一種更重的原子。通過使用被稱為等離子體的高溫帶電氣體，快速移動的粒子可以融合，釋放出能量。也就是，核融合在提供安全和可持續低碳能源方面的潛力，有助於應對氣候變遷至關重要。基於核融合的發電不會產生溫室氣體，但產生相當少量的放射性廢棄物，但專家仍評估風險。 

由EUROfusion 聯盟的研究人員——來自歐洲各地的 4,800 名專家、學生和工作人員，由歐盟委員會共同資助——使用相同的燃料混合物，進行核融合研究。

由於歐洲聯合環狀反應爐 (JET) 的科學家和工程師展示59 兆焦耳的持續Fusion聚變能量，這是世界上最大和最強大的可操作托卡馬克機器(tokamak machine)。而且，這些關鍵實驗的記錄和科學數據是對 ITER（更大、更先進的 JET 版本）的重大推動。ITER是一個聚變(Fusion)研究大型項目，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七個成員支持，位於法國南部，旨在進一步展示聚變能源的科技可行性。

世界領先的英國原子能局位於牛津的歐洲聯合圓環 (JET) 設施的 EUROfusion 科學家和工程師取得了里程碑式的成果

創紀錄的 59 兆焦持續聚變能量展示了動力裝置的潛力並加強了 ITER 的案例

通過安全、可持續、高效和低碳的能源供應，聚變能源對於應對氣候變化至關重要

今天公佈的創紀錄結果是全球最清楚地證明了聚變能源在提供安全和可持續低碳能源方面的潛力。

EUROfusion 聯盟的研究人員——來自歐洲各地的 4,800 名專家、學生和工作人員，由歐盟委員會共同資助——使用相同的燃料混合物，使 1997 年在牛津的英國原子能局 (UKAEA) 站點取得的先前記錄增加了一倍以上供商業聚變能源發電廠使用。

59 兆焦耳的持續聚變能量由致力於聯合歐洲環面 (JET) 的科學家和工程師展示，這是世界上最大和最強大的可操作託卡馬克機器。

這些關鍵實驗的記錄和科學數據是對 ITER（更大、更先進的 JET 版本）的重大推動。 ITER是一個由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七個成員支持的聚變研究大型項目，位於法國南部，旨在進一步展示聚變能源的科技可行性。

隨著通過能源生產脫碳來應對氣候變化影響的壓力越來越大，這一成功是朝著 Fusion 路線圖邁出的重要一步，該路線圖是應對全球能源危機的安全、高效、低碳手段。

科學、研究和創新部長 George Freeman MP 說：

“這些里程碑式的結果證明了英國在聚變能源研究方面的全球領導地位。它們證明，在英國進行的突破性研究和創新，以及通過與我們在歐洲的合作夥伴的合作，正在使聚變能成為現實。

“我們的 Fusion 工業戰略旨在確保英國在這種轉型技術的商業推廣方面繼續引領世界，並有可能為子孫後代提供清潔能源。”

UKAEA 首席執行官 Ian Chapman 表示：

“這些具有里程碑意義的結果使我們離克服其中最大的科學和工程挑戰之一更近了一步。這是對我們與來自歐洲各地的合作夥伴進行 20 多年研究和實驗的獎勵。

“很明顯，我們必須做出重大改變來應對氣候變化的影響，而聚變提供了巨大的潛力。我們正在積累知識並開發所需的新技術，以提供低碳、可持續的基荷能源，幫助為子孫後代保護地球。我們的世界需要聚變能。”

EUROfusion 項目經理 Tony Donné 說：

“這一成就是歐洲研究人員 EUROfusion 團隊多年準備的結果。記錄，更重要的是，我們在這些條件下對聚變的了解以及它如何充分證實了我們的預測，表明我們正走在通往未來聚變能源世界的正確道路上。如果我們可以保持 5 秒鐘的融合，我們可以在 5 分鐘內完成，然後在 5 小時內完成，因為我們在未來的機器中擴大我們的操作。

 

“對於我們每個人和整個融合社區來說，這都是一個重要的時刻。至關重要的是，我們在現實條件下獲得的運行經驗使我們對 ITER 和歐洲示範電廠 EU DEMO 的下一階段實驗充滿信心，該示範電廠旨在將電力接入電網。”

ITER 總幹事 Bernard Bigot 博士說：

“在這種功率水平（幾乎是工業規模）的持續氘氚聚變脈沖向所有參與全球聚變探索的人提供了一個響亮的確認。對於 ITER 項目來說，JET 的結果是一個強大的信心建設者，我們正朝著展示全聚變能力的方向前進。”

聚變能源的潛力
聚變是為像我們的太陽這樣的恆星提供動力的過程，它承諾使用可以在全球範圍內從廉價材料中獲取的少量燃料，在長期內提供近乎無限的綠色電力來源。聚變過程在高溫下將氫等輕元素的原子聚集在一起，形成氦，並以熱量的形式釋放出巨大的能量。 Fusion 本質上是安全的，因為它不能啟動失控過程。

JET——那裡的溫度比太陽中心高 10 倍——是 ITER 的重要試驗台，這是歷史上最大的合作科學項目之一。規模更大的法國項目和未來的發電廠計劃使用相同的氘氚 (D-T) 燃料混合物，並在與最近在牛津卡勒姆科學中心舉行的破紀錄的 EUROfusion 實驗相似的條件下運行。

兆焦耳和兆瓦解釋
在其最近的破紀錄實驗中，JET 在 5 秒的時間內（聚變實驗的持續時間）從聚變中產生了總共 59 兆焦耳的熱能。 在這個實驗中，JET 的平均聚變功率（即每秒能量）約為 11 兆瓦（兆焦耳每秒）。

JET 在 1997 年實現的聚變實驗的先前能量記錄是 22 兆焦耳的熱能。 1997 年短暫達到的 16MW 峰值功率在最近的實驗中沒有被超越，因為重點一直放在持續聚變功率上。

歐洲科學家表示，他們在尋求開發實用核聚變（為恆星提供能量的能量過程）方面取得了重大突破。

總部位於英國的 JET 實驗室通過將兩種形式的氫擠壓在一起可以提取的能量，打破了自己的世界紀錄。

如果能夠在地球上成功地重建核聚變，那麼它就具有幾乎無限供應低碳、低輻射能源的潛力。

這些實驗在 5 秒內產生了 59 兆焦耳的能量（11 兆瓦的功率）。

這是 1997 年在類似測試中取得的兩倍多。

這不是一個巨大的能量輸出——只夠煮大約 60 個水壺的水。但重要的是，它驗證了為正在法國建造的更大聚變反應堆所做的設計選擇。

“JET 實驗使我們離聚變能更近了一步，”反應堆實驗室運營負責人喬·米爾內斯博士說。 “我們已經證明，我們可以在我們的機器內部創建一個迷你星並保持五秒鐘並獲得高性能，這確實將我們帶入了一個新領域。”

 

法國南部的 ITER 設施得到了包括歐盟成員國、美國、中國和俄羅斯在內的世界政府財團的支持。 預計這將是證明核聚變可以在本世紀下半葉成為可靠能源供應商的最後一步。

未來基於聚變運行的發電廠不會產生溫室氣體，只會產生非常少量的短壽命放射性廢物。

“我們剛剛完成的這些實驗必須奏效，”JET 首席執行官伊恩·查普曼教授說。 “如果他們沒有，那麼我們就會真正擔心 ITER 能否實現其目標。

聚變的工作原理是，可以通過將原子核強制在一起而不是分裂它們來釋放能量，就像驅動現有核電站的裂變反應一樣。

在太陽的核心，巨大的引力壓力允許這在大約 1000 萬攝氏度的溫度下發生。 在地球上可能存在的低得多的壓力下，產生聚變的溫度需要高得多——超過 1 億攝氏度。

不存在可以承受與這種熱量直接接觸的材料。 因此，為了在實驗室中實現聚變，科學家們設計了一種解決方案，其中將過熱氣體或等離子體保持在環形磁場內。

位於牛津郡庫勒姆的歐洲聯合圓環 (JET) 近 40 年來一直在開創這種融合方法。 在過去的 10 年中，它已被配置為複制預期的 ITER 設置。

迫切需要無碳能源——政府已承諾到 2035 年英國的所有電力必須實現零排放。這意味著核能、可再生能源和能源儲存。

用我的同事喬恩·阿莫斯的話來說：“融合不是讓我們實現 2050 年淨零的解決方案。這是本世紀下半葉電力社會的解決方案。”

表現性灰線
法國實驗室製造等離子體的首選“燃料”將是氫的兩種形式或同位素的混合物，稱為氘和氚。

JET 被要求展示 80 立方米的環形容器的內襯，該內襯封閉了可以有效處理這些同位素的磁場。

在 1997 年的破紀錄實驗中，JET 使用了碳，但碳吸收了具有放射性的氚。因此，對於最新的測試，容器的新壁是用金屬鈹和鎢建造的。這些吸水性降低了 10 倍。

然後，JET 科學團隊必須調整他們的等離子體以在這種新環境中有效工作。

“這是一個驚人的結果，因為他們設法證明了歷史上任何裝置的聚變反應產生的最大能量輸出，”《星際建造者：核聚變和為地球供電的競賽》一書的作者亞瑟·特瑞爾博士評論道。

“這是一個里程碑，因為他們在 5 秒內證明了等離子體的穩定性。這聽起來不是很長，但在核時間尺度上，這確實是一個非常非常長的時間。從五秒到五秒很容易 分鐘，或五個小時，甚至更長。”

JET 可能會在 2023 年之後退役，而 ITER 將在 2025 年或不久之後開始等離子體實驗。

歐洲聯合環狀反應爐 (Joint European Torus)

歐洲聯合環狀反應爐是設在英國牛津郡卡勒姆核融合中心的磁局限融合物理實驗反應爐，由歐洲多國共同合作計畫，主要目標為探索未來托卡馬克熱核反應爐的建設條件和電漿體行爲，開闢未來核融合能的道路。JET在1984年建成時為世界上最大的托卡馬克聚變裝置，目前仍保持聚變能量增益因子的世界紀錄，也是第一座成功運行D-T聚變的反應爐。 維基百科
落成： 1984 年
電漿容量： 100 m3
電漿電流： 3.2 MA (circular), 4.8 MA (D-shape)
電漿體加熱功率： 38 MW

 

慈善經濟主義基本理念與行為的使命目標（Mission goals of the basic concept and behavior of charity economicism)，以永續發展生命生存價值最大化為目的（The purpose of sustainable development of maximization of the value of life for the purpose)，生命價值涵蓋範圍有（The value of life Scope)：

 

1‧追求最大化生命生存與精神平衡基本權利 (Pursuit of the fundamental right to maximize the survival of life and spiritual balance or equilibrium)

2‧追求最大化平等教育機會 (Maximize equal educational opportunities)

3‧追求最大化慈善經濟制度（Maximize the charity economic system)

4‧追求最大化慈善經濟權利、自由與機會（Maximize the freedom of opportunity for charitable economic rights)

5‧追求最大化計劃性社會福利制度（Maximize the planned social welfare system)

6‧追求最大化永續綠色地球發展（Maximize sustainable green earth development)

7.追求最大化科技創新與人文精神平衡權利 （Pursure to maximize the balance scientific、technological innovation and humanism)

8‧追求最大化全球和平（The pursuit of maximizing global peace)

9.追求最大化太空宇宙銀河星系慈愛與和平精神（Pursuit of Maximization of Mercy and Peace in the Cosmic Galaxy)

10.追求最大化共享全球之慈愛智慧精神文明 （pursue spirtitual civilization that Maxine’s the love and wisdom of the world.)

IAE國際學士院慈善經濟（全球）「改變」資本主義自利心念思想，「選擇」慈善經濟主義核心理念與行為，「當下」瞬間時空不滅定律：「當下」瞬間選擇慈愛至善心念情境至利他立人行為，自我天天面對資本主義「自利貪婪」市場經濟情境即可改變。胡適之說：「要怎樣收獲，就那樣哉。」，更顯現莎士比亞所說：「希望在何時（當下）何地都是支撐生命的安全力量。

現代經濟公民過去不能掌控或選擇百年前資本主義於西方誕生與實行，未來也不能準確預測或掌控資本主義失衡與失靈經濟災難或將來更大於人類生存的資源不平等分配與精神心靈上的傷害。

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