WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:01.582
有些詞放在一起很自然，像是：

00:00:01.582 --> 00:00:02.280
免費

00:00:02.280 --> 00:00:03.153
和披薩

00:00:03.153 --> 00:00:04.157
或豬肉

00:00:04.157 --> 00:00:05.290
和鳳梨

00:00:05.290 --> 00:00:05.853
和披薩

00:00:05.853 --> 00:00:07.250
這清單我還想加上：

00:00:07.250 --> 00:00:08.243
雷射

00:00:08.243 --> 00:00:09.038
和核融合

00:00:09.038 --> 00:00:10.173
......和披薩（XD）

00:00:10.173 --> 00:00:12.941
上周你也許聽過，加州的物理學家達成了

00:00:12.941 --> 00:00:16.958
被一些人盛譽為：原子能世代空前絕後的躍進。

00:00:16.958 --> 00:00:19.335
在期刊《自然》上，他們匯報了2013年十月份

00:00:19.335 --> 00:00:23.335
於 勞倫斯利福摩爾國家實驗室 的 國家點火設施
（National Ignition Facility, NIF）

00:00:23.335 --> 00:00:28.272
人類首次達成，以雷射引發核聚變，而且產出的
能量大於初始供應能量。

00:00:28.272 --> 00:00:32.588
這樣的事件，是科學家創造出貨真價實的能量盈餘，

00:00:32.588 --> 00:00:35.477
行話叫作核融合的燃料增益。

00:00:35.477 --> 00:00:37.751
「那麼 Hank」你滿懷好奇地問：「這新聞不就代表

00:00:37.751 --> 00:00:41.548
人類掌握了太陽的威力，核融合發電只一步之遙。

00:00:41.840 --> 00:00:45.505
究竟何時我能買到《回到未來》風格的「融合先生」
家用聚變發電器，

00:00:45.505 --> 00:00:47.534
用蛋殼和香蕉皮充飽我的時光機電動車咧？」

00:00:47.534 --> 00:00:48.580
那我只好醜話說前頭，

00:00:48.580 --> 00:00:50.669
核聚變，正如《回到未來》主角的口頭禪

00:00:50.669 --> 00:00:52.404
是件嚴肅難搞（heavy）的事啊。

00:00:52.404 --> 00:00:54.218
[SciShow 片頭]

00:01:02.756 --> 00:01:05.682
某些死忠 SciShow 觀眾可能還記得本節目

00:01:05.682 --> 00:01:09.563
第一次介紹 NIF 這個機構，那是在整整兩年前。

00:01:09.563 --> 00:01:13.759
國家點火機構，除了擁有數一數二的酷名字，大概只有大強子對撞機（LHC）可以匹敵之外，

00:01:13.759 --> 00:01:17.007
實驗室如其名，NIF 擁有世界上一些最強大的雷射。

00:01:17.007 --> 00:01:19.798
計畫於 2011 年正式運轉，科學家試圖用這些雷射

00:01:19.798 --> 00:01:22.744
將一塊 10 毫克的燃料靶球加到超高溫、超高壓，

00:01:22.744 --> 00:01:25.890
讓球裡含有的氫同位素產生核融合，以形成氦、

00:01:25.890 --> 00:01:28.741
一些活潑的自由中子、和一狗票能量。

00:01:28.741 --> 00:01:32.306
如果燃料中的 10 毫克氫元素，大約針尖大小

00:01:32.306 --> 00:01:36.925
完全核融合，可以釋出相當一桶原油所蘊含的能量。
（譯註：1 原油當量 (BOE) 以 60 億焦耳計）

00:01:36.925 --> 00:01:39.085
只不過，這並不是在 NIF 發生的情況。

00:01:39.085 --> 00:01:45.766
實況是：在十億分之一秒內，192 束強力雷射同步轟擊燃料，收獲是 17 千焦耳的能量。

00:01:45.766 --> 00:01:46.781
或等於 4.0 大卡，這樣的能量

00:01:46.781 --> 00:01:50.386
大概和吃一公克的漢堡攝取的熱量差不多。

00:01:50.386 --> 00:01:51.927
大概不足以驅動你的時光飛車，

00:01:51.927 --> 00:01:53.553
甚至 Honda Civic 小轎車。

00:01:53.553 --> 00:01:57.249
無論如何，NIF 的科學家將此最新成果描述為
自我維持（Bootstrapping）的一大突破。

00:01:57.249 --> 00:01:58.416
（譯註：bootstrap 這個字來自統計界，比喻為一個人抓著鞋帶把自己抬起來－－由已知資料產生更多資料，或者無中生有的創造。電腦重開機叫 re-boot 是這個意思的衍伸。）

00:01:58.416 --> 00:02:00.689
自我維持基本上就是連鎖反應的開端，


00:02:00.689 --> 00:02:09.767
在核融合，就是反應產生的氦原子核－－所謂的 α 粒子－－將能量回饋於加熱燃料，而非散逸。

00:02:09.767 --> 00:02:15.933
越多 α 粒子回頭「燉煮出」越多核融合反應，達到一個持續自我增強的狀態。

00:02:16.148 --> 00:02:16.863
除了，

00:02:16.863 --> 00:02:18.229
實驗中，反應上就在這裡停擺了。

00:02:18.229 --> 00:02:20.240
實驗一向在這裡踩煞車，

00:02:20.240 --> 00:02:25.874
理由是，核融合反應可說是普天之下最耗能、
最難達成的反應

00:02:25.874 --> 00:02:30.309
想要將氫原子核（帶正電）擠在一起，需要克服強大的相斥電磁力－－也就是要瘋狂地加熱

00:02:30.309 --> 00:02:36.305
直到 1500 萬度絕對溫標。另外還得提供地球大氣壓 1000 億倍的超高壓力（這時原子成為電漿態）。

00:02:36.305 --> 00:02:42.103
在地球，要牢牢困住氫燃料，就意謂一大筆電力帳單。
（譯註：然而在太陽，巨大重力就能搞定這些條件。）

00:02:42.103 --> 00:02:43.135
細想不難理解。

00:02:43.135 --> 00:02:47.382
用 192 門雷射的威力，一口氣轟擊針尖大的燃料靶，

00:02:47.382 --> 00:02:51.030
很容易除了灰飛煙滅，什麼都得不到。

00:02:51.030 --> 00:02:54.800
因此，為求穩定，科學家將雷射編組

00:02:54.800 --> 00:02:58.666
排列成像籠子的形狀，盡量囚禁住極高溫的氫元素。

00:02:58.666 --> 00:02:59.811
（譯註：這裡描述的就是「慣性侷限融合」的要旨）

00:02:59.811 --> 00:03:01.510
於是我們講到本實驗的難搞之處：

00:03:01.510 --> 00:03:06.282
光是要穩定地禁錮燃料，就得花 200 萬焦耳的能量。

00:03:06.282 --> 00:03:09.009
真正往燃料內部供應的大約只有 1%，約一萬焦耳。


00:03:09.009 --> 00:03:10.786
（譯註：想像在月亮表面布滿核彈，同時引爆會把大量岩石炸得噴向太空，噴射的反作用力造成月球往內壓縮，但這只占核彈當量的一小部分）

00:03:10.786 --> 00:03:15.271
最終，達成「自持續」的反應釋放出一萬七千焦耳的能量，或四千大卡（八份雞排）。

00:03:15.271 --> 00:03:16.314
（譯註：能量主要以光子、高能中子、與 α 粒子的形式射出，本實驗沒有任何收集並轉為電能的裝置。）

00:03:16.314 --> 00:03:22.851
所以技術上說，NIF 的實驗產出，要高於「進入燃料」的能量，故稱為可自持續。

00:03:22.851 --> 00:03:29.187
但產出只占整個「慣性局限融合」系統耗能的 0.85%，
也就是說，融合發電猶在慘賠倒貼的階段。

00:03:29.679 --> 00:03:32.731
這一次也並未達成實驗室的終極目標，正如其名的：
點火（ignition）。

00:03:32.731 --> 00:03:36.789
就是說產出能量足以被收集來「烹煮」更多的氫燃料。

00:03:36.789 --> 00:03:40.410
譬喻說，這次實驗像是在柴薪前撥弄打火機

00:03:40.410 --> 00:03:41.505
距離熊熊營火燃起，還有得磨蹭。

00:03:41.505 --> 00:03:42.747
所以《回到未來》的世界還在更遠的未來，

00:03:42.747 --> 00:03:45.092
但我們 SciShow 大概是這世界上最期待著
他們的成功的人了，

00:03:45.092 --> 00:03:45.913
為啥？

00:03:45.913 --> 00:03:48.581
老實說，因為我們都不倒垃圾的，

00:03:48.581 --> 00:03:52.223
我們囤積了超多「融合先生」的燃料可燒啊。
（《回到未來》情節：汽水罐與香蕉皮之類的）

00:03:52.223 --> 00:03:54.902
感謝收看這集 SciShow 講新聞。

00:03:56.010 --> 00:04:04.515
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00:04:04.515 --> 00:04:09.014
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00:04:09.014 --> 00:04:13.643
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00:04:14.689 --> 00:04:22.033
（譯者：秦紀維@fb）