比氘氚核聚变还要清洁的未来能源：氢硼核聚变

目前，世上主流的核融合是取氢的两种同位素氘，氚做为燃料，于实验反应炉中以高强度磁场约束住电浆，以将物质不断加热到上亿度促成核融合反应。但最近有科学家提出另一种替代方案，是以高强度的双雷射光束驱动“氢硼融合”，不只完全不会产生放射性废料，可能还有机会比氘氚融合更早实现商业化反应炉的建设。

科学家努力研究如何在地球上控制核融合已逾半个世纪，目前主要找到几种可控制核融合的方法为“雷射约束（惯性约束）核融合”和“磁约束核融合（托卡马克） ”。

美国国家点燃实验设施（NIF）的大型雷射约束核融合研究装置。（来源：新南威尔士大学）

世上最大的实验性托卡马克反应炉目前正在建设中，为国际热核融合实验反应炉（ITER），位于法国南部，利用原料可直接取自海水的氢同位素“氘”来进行核融合。在托卡马克环形腔中，物质被高强度磁场不断加热到上亿度（太阳核心温度的10倍）以达核融合目的。

这是目前看来最可行的核融合方法，只不过现阶段许多托卡马克装置产生核融合反应后，极短时间内就要关停，以免机组因高温毁损，所以实验性托卡马克装置只有研究价值，无实用性，是否能商转的关键在于托卡马克内壁材质的高温承受能力。

有意在将依靠强电磁场将燃料加热到太阳温度，由澳洲新南威尔士大学物理学家Heinrich Hora领导的一个国际研究小组现在提出，利用两束快速爆发的强大雷射已经可以实现“融合（hydrogen-boron fusion）”，有别于燃煤或核能最后是透过加热液体来驱动蒸气涡轮机发电，由氢硼混合物产生的能量会直接转化为电能。

氢硼融合反应示意图。

此外，氢硼融合不会产生中子，这意味着反应不是放射性的，不会产生任何放射性废料。

Heinrich Hora声称，这个障碍随着雷射技术的进步将不再是问题，经过一系列实验表明，拍瓦级（petawatt-scale）的高强度雷射脉冲可在10 -12秒内产生千兆瓦的功率，以精确的非线性力将原子核压缩在一起，引发“雪崩式”融合反应。

虽然这种技术只在实验和模拟中得到证实，但研究小组权衡后认为，氢硼反应完全是可行的核融合手段，而且比氘氚融合更接近最终成果，只要科学家找到利用“雪崩”的方法，氢硼融合的时代就会降临。

这份研究发表在“激光与粒子束”期刊，而Heinrich Hora更为为系统申请新专利，创办“HB11 Energy”能源公司准备让技术发扬光大。该公司表示，如果未来几年的研究没有遇上重大工程障碍，他们将可在10年内建立一个原型反应炉。