英國哥倫比亞大學(University of British Columbia,簡稱 UBC)的科學家們最近開發了一種方法,旨在提高室溫下的核聚變反應速率。這項研究團隊利用一個專門建造的桌面反應爐,展示了通過電化學過程將重氫燃料加載到金屬靶材中時,核聚變事件的數量平均增加了 15%。儘管這一性能提升是相對 modest 的,而且實驗所消耗的能量超過了所產生的能量,但這仍是首次使用這種技術組合展示重氫-重氫核聚變的成功案例。該項目的主要作者、教授 Curtis P. Berlinguette 提到,這項研究是一次開端,旨在鼓勵社區持續進行迭代、完善和深入探討,以推動開放和嚴謹的科學研究。
該團隊的方法與傳統的高溫核聚變反應爐截然不同,轉而使用了一種緊湊型粒子加速器。這個被稱為 Thunderbird Reactor 的裝置,包含了一個等離子體推進器、真空室和電化學電池。實驗過程中,研究人員同時從兩側向固體鈀靶材加載重氫燃料。一側使用等離子體場植入燃料,而另一側則是利用電化學電池進行燃料加載。根據 Berlinguette 教授的說法,這第二種方法就像是「將燃料擠入海綿中」。他進一步解釋道,「透過電化學,我們能夠將更多的重氫加載到金屬中。」一伏特的電壓達成了通常需要 800 個大氣壓才能實現的效果。雖然這次實驗未能實現淨能量獲得,但這種方法在增強核聚變率方面的成功,為其他研究者提供了可以複製和發展的基礎。
這項研究有潛力改變核聚變研究的面貌。核聚變作為太陽的能量來源,具有比核裂變更強大的能量釋放能力,並且產生的放射性廢物相對較少。然而,核聚變的研究主要集中在資本密集的設施中。Berlinguette 教授表示,他們希望這項研究能夠將核聚變科學帶出大型國家實驗室,進入小型實驗室的工作台上。這項研究的起源可以追溯到 2015 年,當時 Google 組織並資助了一個多機構的「同行小組」,重新檢視他們所稱的「冷聚變冷案」。這個小組的成員包括 Berlinguette 教授,他們的任務是嚴謹地重新評估1989年聲稱從鈀中的重氫離子聚變中產生異常熱量的爭議實驗。
在他們於 2019 年發表的《Nature Perspective》中,這個同行小組並未找到足夠證據支持1989年的原始聲明。然而,他們確實識別出若干值得進一步探索的新研究方向。這次實驗的設計重點不在於測量熱量,因為熱量來源多樣,而是專注於檢測中子。中子是一種明確的聚變反應指標,自 1934 年首次展示重氫聚變以來,這一原則已被廣泛認識。值得注意的是,「冷聚變」技術長期以來一直是爭議的焦點。2024 年,位於印度的初創公司 HYLENR 宣稱實現了全球首個能夠生成清潔能源的冷聚變技術。該公司位於海得拉巴,並已獲得印度政府的低能量核反應堆技術專利。HYLENR 在現場演示中實現了 1.5 倍的熱量放大,電力輸入為 100 瓦特。UBC 的這項研究已發表在《Nature》期刊上,為未來的核聚變研究提供了新的思路和啟示。




