融合能源究竟是什麼？1克燃料相當於8噸石油的三大魅力

1克D–T燃料釋放的熱量，可與燃燒約8噸石油相比；燃料原料存在於海水之中；維持條件消失，反應就會停止。 這三點，正是日本和世界持續投入核融合能源研發的重要原因。

讓太陽發光的原理，有望成為地球上的能源：少量燃料釋放巨大能量、資源分布廣泛，並具有重要安全優勢。下面從原理看懂這份潛力。

1克與8噸，質量相差約800萬倍。 日本QST將1克氘氚燃料核融合釋放的熱量，與燃燒約8噸石油的熱量作比較。極少的燃料中，蘊藏著巨大的能量潛力。QST：核融合能量有多大

燃燒改變原子之間的結合，核融合則改變原子核本身。這種高能量密度，讓人們可以設想不同於持續大量燃燒燃料的供能方式。

這一比較指的是反應釋放的熱能，不是已經送出的電量。回收熱量、發電並扣除設備自身耗電，仍需要高效工程。能量密度與發電效率是不同指標，但少量燃料釋放巨大能量，正是吸引力的起點。UKAEA：從熱量到電力

核融合燃料的原料，就存在於海洋。 氘可以從水中提取，生產另一種燃料氚所需的鋰也存在於海水中。燃料需求量小，加上原料豐富且分布廣泛，使核融合具有長期能源資源的吸引力。QST：為何追求核融合能源

不只依賴特定油氣產地的資源選擇，有望拓寬能源供給方式。QST介紹了從海水回收鋰的巨大資源潛力；所謂「幾乎取之不盡」，指的正是這種長期豐富性。

海水並不能直接注入反應爐。還需要分離氘、由鋰生產氚，以及回收和循環利用燃料。把豐富資源轉化為可用燃料，也是核融合研發的重要部分。ITER：氚增殖與燃料研究

如果無法維持必要條件，核融合反應就不能持續。 溫度、密度和約束條件需要同時成立；條件消失，電漿冷卻，反應便無法維持。這是核融合的重要內在安全優勢。ITER：安全與環境

它不同於分裂鏈式反應，使用少量、受控的燃料。核融合反應本身也不排放二氧化碳。安全與低碳特性，共同構成未來能源的吸引力。ITER：核融合的優勢

實際設施仍需要氚管理、中子活化防護、屏蔽和維護。不是「風險為零」，而是把容易停止的反應特性與合理工程防護結合。IAEA：核融合的環境與安全

燃燒煤炭或天然氣，主要改變的是原子之間的化學鍵。核融合改變的則是原子中心的原子核。輕原子核結合後，反應前後的質量差對應著釋放的能量。核分裂則把重原子核分開，反應方向與融合不同。ITER：核融合原理

太陽也依靠核融合發光，但地面裝置並不是把太陽簡單縮小。地球上無法利用太陽那樣巨大的引力約束燃料，因此需要不同的燃料和約束方法。許多研發路線首先採用氫的兩種同位素：氘（D）和氚（T）。它們反應後產生氦原子核和中子。IPP：地面上的核融合

將燃料加熱到極高溫度，電子與原子核就會分離運動，形成「電漿」。磁約束利用磁場控制這群帶電粒子。它不是把灼熱的固體塞入容器，而是在盡量避免與器壁接觸的同時，控制稀薄的電漿。UKAEA：融合如何運作

融合研發不是一群用途完全相同的裝置之間的比賽。穩定控制電漿、利用融合產物實現自加熱，以及材料、燃料、維護等研究，正在並行推進。

位於日本那珂，由日本與歐洲共同開發的超導托卡馬克，研究電漿控制。 不是發電設施。QST於2026年3月宣布啟動面向加熱實驗的整合試運轉

在日本土岐推進螺旋型電漿研究，積累大量實驗資料及診斷、理論和計算經驗。 LHD實驗於2025年12月25日完成，資料分析和後續研究繼續進行

在法國建設中的國際合作實驗，研究自加熱發揮重要作用的氘氚電漿及相關工程。 目標是獲得融合功率的實驗爐，不用於發電或向電網送電

德國的仿星器，利用複雜外部線圈形成的磁場研究約束與長時間運轉。 驗證該路線適用性的研究裝置，不是發電廠

美國的雷射實驗設施，透過快速壓縮微小燃料靶研究融合點火。 2022年的點火成果比較的是融合能量與到達靶的雷射能量，並非整個設施的淨發電

來源：QST於2026年3月13日的公告／NIFS的LHD實驗完成紀錄／ITER研究目標／IPP的W7-X介紹／LLNL點火紀錄

這些是幫助理解研究分工的代表性例子，並非全球研究機構的完整目錄。國際合作、各國研究計畫與民營企業研發，在競爭的同時，也透過技術和人才相互聯繫。

高溫電漿之外，還有大量工程工作。六所的LIPAc是日歐合作的加速器設施，驗證面向未來融合材料試驗中子源的加速器技術。F4E於2026年4月公布其完整配置的組裝已經完成，但組裝完成不等於最終運轉性能已經得到驗證。F4E：LIPAc組裝與試運轉

運輸、精確安裝和拆卸反應爐部件的技術同樣不可或缺。ITER的遠端操作工具已經開展使用大型模擬負載的實物試驗。材料、機械、電源、真空、控制和維護技術必須協同工作，才可能形成能夠持續供能的設備。F4E：ITER遠端操作工具

下次看到融合新聞時，不妨問三個問題：實現了什麼？量測邊界包括哪些部分？這是已經取得的成果，還是未來目標？溫度紀錄、長時間運轉、企業合作，分別代表不同類型的進展。

融合能源不是無條件成立的神奇電源。但它具有利用豐富原料與可控反應，釋放原子核巨大能量的潛力。把這種潛力變成燃料能夠循環、部件能夠更換、電力能夠送達使用者的現實設備，正是日本和世界研究人員與工程師正在面對的挑戰。