核融合重大突破 AI可提前300毫秒預測反應中斷
現行核融合反應可維持多久？
可望帶來無限清潔能源的「核融合反應」於2022年達成重大突破，實現「淨能量增益」的里程碑。
但由於核融合極度不穩定，點火成功後便會迅速中斷。目前世界上核融合反應時間最長紀錄是中國科學院的「等離子體物理研究所」，共維持17分36秒。
近期科學家又有突破性成果。
運用AI如何延長核融合？
普林斯頓大學的科學家，利用過去核融合實驗數據訓練了一種AI模型，能夠提前300毫秒預測潛在的、會使核融合反應中斷的電漿撕裂，讓科學家有足夠時間進行干預，延長核融合反應時間。該研究結果也已在多個「托克馬克」核融合反應爐中成功重現。
「這些實驗，為使用AI解決電漿不穩定性的問題奠定了基礎。」普林斯頓大學的發言人指出，「這些不穩定性長期以來阻礙了核融合的發展。」
該論文的其中一位作者科爾曼（ Egemen Kolemen），認為該研究結果「絕對」是核融合向前邁出的一步，「中斷是最大的障礙之一，你希望任何反應爐都能全天候運行多年，不會出現任何問題。」
有哪些核融合反應方式？
至少要將物質加熱到攝氏1億度以上，才能產生核融合反應。
「因此，我們必須將這種極熱物質與任何會導致它冷卻的東西隔離。」法國原子能委員會（French Atomic Energy Commission）的計劃領導人李法佛（Eric Lefebvre）解釋。
目前主流的核融合方式分為2種。
第1種是「慣性侷限融合」，以高能量雷射加熱極小的氫原子產生核融合反應，實現淨能量增益的美國國家點火設施（National Ignition Facility，NIF）便屬於此種模式。
第2種是「磁侷限融合」使用磁場來限制已被加熱成電漿狀態的燃料，並在環形反應爐中旋轉、避免與爐壁碰撞。它發展潛力巨大，被認為最有可能進行商轉，但尺寸越大，不穩定的狀況也更嚴重。
其中托克馬克就是一種磁侷限融合裝置。創下最高核融合反應能量紀錄的歐洲聯合環狀反應爐（Joint European Torus，JET）即是托克馬克反應爐。
核融合反應不穩定會怎麼樣？
薩克其萬大學的電漿物理學家蕭（Chijin Xiao）說明，「當反應爐停止運作時會有幾個風險，一是電漿中儲存的所有能量，都會以熱能形式釋放，可能會導致反應爐壁損壞。更重要的是，突然的磁力變化電流會對反應爐產生很大的力，導致設備損壞。」
蕭補充道，目前最大的托克馬克反應爐「國際熱核融合實驗反應爐（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）」的設計只能承受幾次電漿破壞，然後就必須耗費大筆金錢修復。
普林斯頓大學的研究有望能夠讓科學家即早介入，避免電漿發生撕裂，從根本減少反應爐被破壞的可能。
離商轉還有多遠？
核融合反應要成為足以商業運轉的發電方式，仍有許多瓶頸等待突破。
金融時報引述的科學家指出，目前所謂的「正的淨能量」只有計算雷射輸出的部分，如果將整個電力系統供應雷射的能量也算進去，還差得很遠。
CNN報導，核融合還有很長的路要走，久到無法在全球暖化造成更嚴重的影響前真正商轉，因此這10年仍需要致力減少污染。
