新型核融合炉「ヴェンデルシュタイン 7-X」初起動、ヘリウムプラズマの生成に成功(2015)
https://gigazine.net/news/20151211-wendelstein-7-x/

【核融合究竟快好了沒】
#ITER最新進度 #史上最大拼裝車
▋前行提要
核融合反應指兩個較輕的核種克服彼此之間的庫侖斥力、靠得足夠接近並融合成一顆新核種的過程。融合過程所損失的質量將轉換為龐大的能量(E=MC^2)。氘-氚核融合反應是核融合發電的最佳燃料，其無出其右的能量密度是極為理想的能量來源。數十年來，無數的研究人員和工程師都在探究如何駕馭這股能量。說說能源也曾經介紹過
https://reurl.cc/X69MG0

然而，要在地表上重現太陽內部的反應並非易事。地表上無法產生如太陽般的重力，科學家於是設計了一種能同時裝載燃料、外加強力磁場和升溫的裝置。這就是托卡馬克(Tokamak)，俄語"具有磁線圈的環形裝置"的縮寫。托卡馬克形狀從黎明期的甜甜圈設計，演變成蘋果般的環狀設計或是扭結型甜甜圈。前者代表是國際熱核融合實驗反應爐(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)，後者代表是德國的Wendelstein 7-X 仿星器(Stellarator)。

一個托卡馬克通常包含以下重要系統組件：真空容器(Vacuum Vessel)、容器內壁護甲(Blanket)、偏濾器(Divertor)、超導磁鐵(Magnets)、低溫恆溫器(Cryostat)和偵測器(Diagnostics)。磁拘束設計會確保氣態燃料激發至電漿態(俗稱點燃(ignition))時漂浮在容器內而不會物理性接觸到容器內壁。而如何以最小能量點燃、維持電漿形狀、輸出能量最大化，則是電漿物理研究的核心議題。儘管高溫電漿的輸出能量已經能大於點燃電漿的所需能量(輸入能量)，但達到實用化階段(輸出能量/輸入能量比例>=10)、且維持足夠長的時間仍是一個瓶頸。這個瓶頸即將由ITER突破。

ITER是個在國際核融合研究協議底下的巨型工程，建成後將會是世界上最大的磁約束電漿物理學實驗爐，爐子位於法國南部的卡達拉舍(Cadarache)附近。ITER的另一個工程目標是驗證大規模發電(無庸置疑的無碳排乾淨能源)的可行性。ITER預計製造超過攝氏10億度的氫電漿體，達成「輸出能量/輸入能量比例>=10」並產出約500 MW的核融合能量。

ITER將向世人證實核融合發電是個務實可行且非常安全的發電裝置，也會替未來世上的核融合電廠製造氚燃料。

▋ITER目前進度
2020年5月25日到27日三日間，約200名的工程團隊安裝了首個低溫恆溫器底座(cryostat base)(如附圖"The bottom cryostat")組件。這個低溫恆溫器底座--整個托卡馬克中單一最大也最重的組件--是底層構造的巨型金屬筒，將會承載反應爐其餘的零組件、諸如真空容器、巨型超導磁鐵和低溫恆溫系統，可說是ITER爐子的蓮花座。團隊會接著安裝低溫恆溫器的底部圓筒、來自南韓的真空容器組件、來自日本的環面磁線圈(toroidal field coils)和熱遮罩。建設團隊正戮力於讓主要組件於2021年底全數到位，以趕上2025年年底的完工期限。

然而就在2019年，COVID-19來襲。由於建造過程中、零組件必須在正確的時間送達施工現場，若強制中止將使佈及全球且數以百計的供應商和供應鏈分崩離析；故高層決定維持原建設步調，同時實施了一系列措施: 保持社交距離、洗手、戴口罩等。也讓約2000名白領員工改為遠端工作、現場員工數則從2500降為700名。

儘管如此，歐盟的真空容器組件的運送還是遭受了影響。機構長Bigot表示，目前每天最低開銷是一百萬歐元；他將於下個月和ITER委員會進行遠端視訊會議時就疫情相關事宜進行討論。屆時，他希望委員會會決定：追加預算以維持現步調，或是追加少一點的預算並展延一年。

▋技術困境
高能中子轟擊材料會導致材料劣化，這個特殊現象稱為輻射損傷。若輕水爐(沸水式)運行40年所產生的傷害是1,則商用核融合爐在整個服役週期內所產生的傷害將會是100左右。能抗輻射損傷、具低放射性、便宜又耐用的材料會是下一階段--DEMOnstration Power Station(DEMO,商用示範爐)--的主要挑戰。

ITER里程碑，來自於各個成員國家二三十年來的長期政策支持和各國科研人員的努力工作，ITER的所有技術果實自然也將由成員國間分享。儘管ITER計畫非我國國力能及，但是否該藉此反思一下，我國能源產業和科學研究是否存在任何十年期以上、且確切執行的長期政策呢？ 還是每四年畫個大餅後無疾而終呢？

▋參考資料
ITER官網
https://www.iter.org
Science 訪談報導主要聚焦近期COVID19影響
https://reurl.cc/oLq2RM

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下文為上方引用Science Insider訪談ITER計畫的報導翻譯節錄

▋疫情中的ITER
過去兩天，約200名的團隊小心翼翼地吊起冷卻基座(cryostat base)--相當於棒球內野大小、重如巨型檜木的大型鋼鐵圓盤--並放入托卡馬克底座。這個冷卻基座--整個托卡馬克中單一最大也最重的組件--是底層構造的巨型金屬環，將會承載反應爐其餘的零組件、諸如真空容器、巨型超導磁鐵和冷卻系統。建設團隊正戮力於讓主要組件於2021年底全數到位，以趕上2025年年底的完工期限。

ITER有好長一段時間僅止於人們心中的概念設計。ITER最初於80年代被提起，後於2007年在法國正式變成跨國計畫。參與成員包括中國、歐盟、印度、日本、南韓、俄羅斯及美國。該計畫原定於2016年完工，但時程表在2016年時由新任機構長官General Bernard Bigot延後至2025年末(並追加了預算)。

然而在2019年建設進度接近70%時，COVID-19瘟疫來襲。由於建造過程涉及佈及全球且數以百計的供應商；後者被要求將零組件在正確的時間送達施工現場，若強制中止後再開將讓一切分崩離析。是故，和世界其他角落的科研設施不同，上層決定維持原建設步調，約2000名白領員工改為在家遠端工作，而現場員工則從2500降為700名。

Ｑ：社會普遍認為設計師的工作是結合物體的功能性和美感，而<選擇物> 則試圖將物體與其功能分離，引誘觀眾欣賞物體本身的美。你會稱這種行為為 anti-design嗎？
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Ａ：可以這麼說。我們試圖用設計讓物體能夠純粹展現它本身的美感。現代人被訓練從功能性的角度去判定一件事物的價值。像是在台北，或是任何一座大都市，我們都可以看到不同單位都把工作目標單單放在建設的功能性上。當所有人的「高功能建設」聚集在一起時，反而造成巨大的混亂。「功能性」在資本社會下也指賺錢的最大效益。上層只想著如何蓋一棟能賺最多錢的建築，卻忽略環境與人共存的舒適和美感。表面的富麗堂皇只是一種製造奢華印象的手段而已，並不源自於對美感的追求。如果我們全依功能性的設計在生活，那應該就是住在監獄裡吧！

展 期 ▕ 2016/10/1（六）— 2016/10/16（日）
開 幕 ▕ 2016/10/1（六）15:00
地 點 ▕ 朋 丁 pon ding 2樓
地 址 ▕ 台北市中山區中山北路一段53巷6號
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#美是一種生物本能
#美不需要理由
#美與機能一邊一國
#明天展覽最後一天
#不看不行

謝謝 Vivian Chen，〈選択物 SENTAKUMONO〉開幕當日她與 The Simple Society 的Tilmann Steffen Wendelstein 聊天，很謝謝她把彼此的對談整理得這麼好，分享給所有有興趣的大家。
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〈選択物 〉設計展：一場人與物之間的默契練習
https://goo.gl/e4lRS6
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1. 社會普遍認為設計師的工作是結合物體的功能性和美感，而<選擇物> 則試圖將物體與其功能分離，引誘觀眾欣賞物體本身的美。你會稱這種行為為 anti-design嗎？
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A: 可以這麼說。我們試圖用設計讓物體能夠純粹展現它本身的美感。現代人被訓練從功能性的角度去判定一件事物的價值。像是在台北，或是任何一座大都市，我們都可以看到不同單位都把工作目標單單放在建設的功能性上。當所有人的「高功能建設」聚集在一起時，反而造成巨大的混亂。「功能性」在資本社會下也指賺錢的最大效益。上層只想著如何蓋一棟能賺最多錢的建築，卻忽略環境與人共存的舒適和美感。表面的富麗堂皇只是一種製造奢華印象的手段而已，並不源自於對美感的追求。如果我們全依功能性的設計在生活，那應該就是住在監獄裡吧！
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2. 我們在體驗展場的陳列物食，真的很難跳脫「這個東西是做什麼用？為什麼這樣設計？」的思維。對你而言也是如此嗎？
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A: 這的確很難，也是我們刻意想要觀眾體會的衝突感。三年前我們就在練習這件事了，如今我們透過展覽希望帶大家一起練習。你看（指著旁邊正在玩陳列物件的幼童），這些東西對他而言一點意義都沒有，他絲毫沒有概念這些東西到底是什麼。但他還是玩得不亦樂乎，充滿好奇心探索每一個東西。這就是我們試圖在練習的，回到最初未被建構的狀態。對我們而言，許多意涵，例如語言，往往跑在事實前。當我們看到一個水瓶，我們第一眼看到的不是它的形狀或設計，而是「水瓶」這兩個字。我們對事情的定義往往遮蔽了它真實的模樣。
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3. 你認為，不去思考物件的功能性而憑直覺的喜好對待它們，是否跟極簡主義相違和？
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A: 我覺得不僅沒有牴觸，更可以視為一家人。極簡主義反對買太多根本不需要的東西。而人們之所以會買太多東西，就是因為他們以為自己「需要」某個東西，但真正的原因跟它的必須性和功能性一點關係都沒有。真正的原因單純是那個東西很吸引人，能夠為你帶來樂趣。但人們卻會堅持「我需要再買一件衣服！』來合理化自己的消費行為。透過瞭解自己對物件直覺性的喜好、去欣賞和研究什麼是吸引人的、為什麼吸引人，我們就能夠更了解自己的購物習慣。
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現在許多大企業根本不是要賣東西，而是要賣一個概念。如果我們能夠接受我們需要的不只是具有功能性的東西，進一步認識我們真的喜歡什麼，就不會陷在購物的盲目和愧疚中了。
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4. 展場陳列的這些物品都是怎麼來的？
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A: 我們已經大概有概念知道哪裡會有我們想要的東西，例如一些零件批發商。所以這些都是我們開展前兩三天在台北街頭找到的。
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5. A+B+C = $1250。這個定價是怎麼來的呢？
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A: 其實就是把這場展覽的花費除下來，每三個物件需要攤的成本。乍看下好像是隨意定價但並不是。現在的商家也不是根據成本在定價，你看那種大量批發商，一件H&M的衣服成本大概跟這隻塑膠叉子一樣吧！人們現在付的價格往往不是物件本身的成本，而是另一種享受物品的經驗價。
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大家在組合和挑選這些物品時，會各自擁有不同的感受和體驗，只有展覽裡的這些物件有機會被這樣對待。而且你看！那個橘色的瓶子是我們在一間化妝品容器製造廠找到的，上面甚至還有不知道是誰的簽名。與現今大量製造的商品比起來，這些東西特別有趣且獨一無二。
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6. 在朋丁舉辦的展覽是〈選択物 SENTAKUMONO〉的第三場，那前兩場在東京的展覽賣得如何？
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A: 第二場因為是聯展所以不能賣東西。但第一場賣得很成功。只不過那一場也是展示台灣的東西，對日本人而言多了一層「異國」的吸引力和趣味來消費。所以我蠻期待這次在台灣的展覽會引起怎樣的反應，畢竟這些東西對台灣觀眾而言不具有特殊的標籤，因此更能專注在物體本身的趣味。
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戴森球或是軌道電梯只能擷取太陽能
而#核融合 反應爐則能在你家裡種一顆太陽
這次影片主要講的，是電漿拘束核融合反應爐

戴森球?用巨大的空心球體包覆整個太陽
https://youtu.be/tcLa_H9kcBM

地熱導線與軌道電梯?
石磨烯可以怎麼改變地熱發電與太空太陽能
https://youtu.be/nNk0KIYP8bg

ITER的托克馬克裝置是怎麼承受1億5000萬的溫度的?
超導體與超級電容器是怎麼成就了今日的核融合反應爐?

德國的仿星器Wendelstein 7-X相對於托克馬克反應爐
究竟有甚麼決定性的優勢呢?

其實我對於仿星器的描述不夠完整
除了對受控電漿的磁力線密度更高
還有其他因素使他更勝普通的托克馬克
可以看看這個影片瞭解更詳細的資料
https://youtu.be/vqmoFzbZYEM



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#科技 #科幻 #科學