送交者: 2Cul4U4 于 2005-4-28, 16:21:20:
美国与英国一群科学家最近宣布，他们研发出一种小型核聚变装置，在一个长卅公分、直径十二公分的圆筒中，就可以完成核聚变反应。这种装置产生的能量虽然微乎其微，无助於能源供应，但未来有可能运用於太空探险、癌症医疗、油井钻探与安全侦测。
这个研究团队由加州大学洛杉矶分校普特曼教授率领，论文发表於今天出刊的英国《自然》杂志。他们的装置运用「钽酸锂晶体」这种焦电材料（pyroelectrics），藉由改变温度造出电场，让圆筒内的氘（重氢）离子加速撞击含有氘的标靶，从而完成具体而微的核聚变反应。
核聚变与核裂变同样遵循爱因斯坦的质能转换公式，但过程反其道而行。核聚变是将较轻的元素（如氢及其同位素氘、氚）结合为较重的元素（如氦）。恒星就是藉由核聚变释放出无比巨大的能量，其效益远高於任何其他的能源。然而核聚变通常要在极高的温度下进行，因此人类至今除了造氢弹之外，尚难以人为方式如法炮。
物理学界自一九八○年代末期以来，不断有学者宣称设计出所谓的「桌上型核聚变装置」，然而无论是一九八九年名噪一时的「冷核聚变」，或者二○○二年众所瞩目的「声核聚变」（sonofusion），都有如昙花一现，实验结果很快就被其他学者推翻。不过普特曼的论文虽然才刚出炉，却已经博得许多同侪的肯定，认为相当具有说服力。
关键在於普特曼点铁成金，他巧妙结合寻常而简单的原理与技术，善用焦电材料会因温度上升而产生电压与电场的物理特性，将微小的晶体变成一座粒子加速器，不需要体积巨大的传统加速装置，也不必耗用大量电力，可以称之为「晶体核融变技术」。
另一方面，管普特曼装置产生的能量微不足道，还不可能取代化石燃料与核分裂发电，但是它的另一种产物－中子－却颇具实用性。中子不带电荷、能够深入物质内部的特性，可以转化为强大的侦测功能。因此普特曼希望缩小新装置的体积，安装在各类侦测仪器。日後从机场安检、石油钻探到肿瘤检查，小型核融变装置都将大有可为。