室溫的桌上型核融合實驗

2011/02/09 | 未分類 |

Original publish date:May 02, 2005

編輯 John C. H. Chen 報導

UCLA的科學家利用焦電晶體,成功的在室溫下製造出核融合。

不過這雖然是室溫之下的核融合反應,卻對目前的能源危機並沒有直接的幫助,因為最重要的關鍵是它沒有辦法在源源不斷的維持住這個核融合反應。不過這個實驗可以產生相當大數量的中子,可以作為很簡單的一個中子源(neutron source)。

UCLA實驗的關鍵是利用所謂的焦電材料(pyroelectric material)晶體,加溫之後會在表面聚集足夠多的電子而產生強電場,使電子可以被加速到幾千電子伏的能量。

所以他們的實驗基本上是將重氫(deuterium)和焦電材料鉭酸鋰(LiTaO3)放在真空腔中。利用鉭酸鋰降溫之後再升溫,可以在表面產生大約十二萬伏特的電壓。而在鉭酸鋰上則接到一組鎢製的探針,這時鎢尖端的電壓可以高達每奈米25伏。在這麼強的電場下,重氫的電子會被游離掉,同時重氫離子會被加速撞上以重氫化鉺(ErD2)所構成的靶,使得重氫離子和靶內的重氫產生核融合反應。重氫-重氫的核融合反應會產生一個氦三和一個能量為2.45MeV的中子,而這個中子也就是核融合的證據。在實驗中,每秒大概可以產生九百個中子,遠大於自然界中的背景值。

這個實驗大概可以產生1e-8焦耳的能量,對能源危機的幫助其實不大,不過這個實驗如果改變升溫的溫度範圍,並利用較大的鎢探針,可以產生高達每秒十萬個中子,這對目前許多醫院而言,是一個很好的中子源,可以利用作為治療癌症之用,而不需要位此製造一座加速器,而且還可以在不要用的時候「關上」,基本上也減低了輻射的困擾。

原始論文
Observation of nuclear fusion driven by a pyroelectric crystal. Naranjo, Gimzewski, Putterman, Nature, 28 April 2005

參考來源:

相關連結:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Feb 02, 2006] 聲波核融合的重大突破
  • [Mar 06, 2002] 低溫核融合的實現?


    🚀 泛科學院獨家新課募資 限量5折預購 🚀

    【讓孩子愛上寫作!培養創意思考的10堂作文課】

    許多孩子一碰到寫作,總是說「想不出來」或「沒有靈感」,到底卡關的原因是什麼?很有可能是孩子們過去接受的作文教學強調各種寫作技巧,卻忽略了孩子思考能力的建構。 16 年資歷的樂創學創意寫作首席教師 葉思老師,將引導孩子從「寫作」的角度進行閱讀,搞懂文字如何被有效地運用!👉 http://bit.ly/2pPqESY

  • 關於作者

    科景

    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

    網站更新隱私權聲明
    本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策