台灣也會出現「鋼鐵人」嗎？如同電影《鋼鐵人》主人翁東尼史塔克一般在家埋頭研發，一位在新莊的蕭姓理化補教老師，在沒有任何贊助與支援之下，獨自在家中花了2年的時間，製造出小型核反應爐，就跟東尼胸口的小型核反應爐一樣，蕭老師製作出發出紫色光芒的核反應爐，在網路上成為話題。

擁有美國紐澤西Ratgers大學化工碩士學歷的蕭大為老師，利用課餘閒暇的時間，在沒有贊助、研究團隊的幫助下，自行在家中獨立研發出桌上型的核融合反應爐。蕭老師在過年9天的長假中，累積無數次的失敗之後，終於首次完成核融合的實驗，拍下照片與研究心得，PO上WEnews(http://wenews.nownews.com/news/1/news_1562.htm)。

蕭老師表示，2年多前，看到石油價格飆漲，就想研究能透過自然界的能源轉換成我們可以用的電，原先想要利用太陽能、風力等方式，但發現到無論以何種發電方式，都不可避免到儲存的問題，因而著手研究燃料電池。但蕭老師發現，電池所能存放的電力其實能使用的時間有限，以電池來儲存其實是很不符合經濟效益的，就想到要用取得較容易的氫氣來儲存，而氫的同位素「氘」，置於強大電場中，讓它們產生碰撞，發生融合反應來產生核能。

↓圖：新莊市理化蕭老師獨自在家中完成核反應爐。（攝影／記者黃志偉）

大家一聽到核能，就想到恐怖的放射性問題，蕭老師表示，核融合與核能發電或核子彈不同，核能發電與核子彈的原理都是以鈾為元素，撞擊原子產生核分裂，釋放出驚人的核能，但同時也會放射出許多具有輻射污染的X、Y、γ等射線，因此深受環保人士的討伐。

而「核融合」的方式則是先由可由海水中取得的「重水」，電解出所需的氘元素，雖然氘元素在反應時會產生有放射線的「氚」，但因在密閉的反應爐內，而且氚生成後隨即又與氘反應，生成氦元素，對環境沒有任何汙染。

蕭老師表示，有科學家預測，全球鈾元素預計只能再使用100年，而核融合所需要的重水，卻是在取之不絕的海水中，重水：海水＝1:6700，而僅僅只要4克的氫氣，所產生的熱能相當於800噸的石油，如果以重水用核融合的方式產生的能源能運用到消費性產品，將會對人類歷史做了相當大的變革。

↓圖：蕭老師製作的核反應爐內，產生熱能所產生的紫色光芒。（攝影／記者黃志偉）

蕭老師認為要做到核融合並不困難，已經應用的就是氫彈，但是氫彈是不受控制的，釋放出來的溫度最高可達1億度，地球上所有東西都無法抵擋，難怪氫彈能無所不摧。對人類有幫助的研究，則必須是所產的熱能可以被有效利用，並且能夠持續性地輸出能量，不過目前要觸發核融合反應必須要消耗能量，以蕭老師的作法，就是使用能產生4萬伏特的高壓電，促使電子產生碰撞，而釋放出熱能，但熱能僅僅持續數秒鐘而已，目前世界記錄為日本所創的27秒，也就是說，如果想要有熱能就得不斷打出高壓電去迫使電子碰撞，這樣的方式不符合經濟效益，也就是無法商品化，而這就是目前蕭老師最想突破的難關。

為了突破這個難關，蕭老師將更換核融合的媒介，改成以磁場的方式，做出「磁鏡」，把帶電的質子迫使碰撞並結合，在切斷外界能源後還能夠持續利用磁場反應不斷發生，所得的效益就會較高，才會有可能應用於實際的商品之上。

蕭老師認為，自己的研究還不是最好的，因此才會透過Wenews來做曝光，希望能藉此獲得更多不同領域，且有興趣的同好共同來研究，真正能研究出替代性能源，造福全民。

這不是替代能源，這將是全新的、無汙染的能源。在耗資數十萬，歷經無數次的實驗，沒有贊助者，沒有研究團隊的艱困環境下，家住新莊中港路的蕭姓理化補教老師，獨力研發出桌上型的核融核反應爐。相較於傳統利用鈾元素的核分裂反應，蕭老師利用重水，取得氫的同位素氘，再將氘置於強大電場中，使它產生碰撞，發生融合反應，產生核能。

蕭老師說：國內對於核融合的研究，比國外慢了許多，甚至比中國大陸還落後。傳統利用鈾元素的核能，不僅輻射令人恐懼、對環境污染大，更因鈾元素的取得不易，產量日漸減少，成為能源發展的絆腳石。而核融合所需的重水可由海水中取得，氘元素反應時雖會產生有放射線的氚，但因在密閉的反應爐內，而且氚生成後隨即又與氘反應，生成氦元素，對環境沒有任何汙染。這樣的結果可由蓋格式輻射計的監控下得到應證，所測得的輻射劑量，與自然環境中的天然輻射不相上下。

為了證明的確發生了核子反應，蕭老師實際操作了一番。當兩個原子結合時，會將原本原子核中的中子放出；又因為中子可穿透鋼製的爐心，換言之，只要測得中子產生，即可證明有核反應的發生。隨著電源的開啟，機器運作了一陣子後，蕭老師將氘注入爐心，不一會，變看見略帶紫色的藍光生成，形成一顆能量球。這時原本放在一旁，用來測量中子的泡沫偵測計(Bubble Detector)開始出現微小的氣泡，表示測量到中子，證明核反應正在發生！

第一次見識到代表著人類未來的藍光，讓人心動不已，也對於自己能親眼觀看這場核子反應感到榮幸，這也讓我不得由衷的佩服蕭老師的毅力。期待國內能有更多的優秀人才投入新能源的開發，蕭老師加油！台灣加油！

※去看本文的最初原始報導並給蕭老師建議：http://wenews.nownews.com/news/1/news_1562.htm※去看蕭老師實驗情形的影音檔：http://wenews.nownews.com/news/1/news_1979.htm

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pp鏈反應

質子-質子鏈反應在太陽或更小的恆星上佔有主導的地位。

第一個步驟是兩個氫原子核融合¹H（質子）成為氘，一個質子經由釋放出一個 e⁺和一個微中子成為中子。

¹H + ¹H → ²H + e⁺ + ν_e

在這個階段中釋放出的微中子帶有0.42MeV的能量。

第一個步驟進行的非常緩慢，因為它依賴的吸熱的β正電子衰變，需要吸收能量，將一個質子轉變成中子。事實上，這是整個反應的瓶頸，一顆質子平均要等待10⁹年才能融合成氘。

正電子立刻就和電子湮滅，它們的質量轉換成兩個γ射線的光子被帶走。

e⁺ + e⁻ → 2γ （它們的能量為1.02MeV）

在這之後，氘先和另一個氫原子融合成較輕的氦同位素，³He：

²H + ¹H → ³He + γ （能量為5.49 MeV）

然後有三種可能的路徑來形成氦的同位素⁴He。在pp1分支，氦-4由兩個氦-3融合而成；在pp2和pp3分支，氦-3先和一個已經存在的氦-4融合成鈹。 在太陽，pp1最為頻繁，佔了86%，pp2佔14%，pp3隻有0.11%。還有一種是極端罕見的pp4分支。

[編輯] pp1分支

³He +³He → ⁴He + ¹H + ¹H + 12.86 MeV

完整的pp1鏈反應是放出的淨能量為26.7MeV。 pp1分支主要發生在一千萬至一千四百萬K的溫度，當溫度低於一千萬K時，質子-質子鏈反應就不能製造出⁴He。

[編輯] pp2分支

pp1分支主要發生在一千四百萬至二千三百萬K的溫度。

90%的在⁷Be(e⁻,ν_e)⁷Li*的反應中產生的微中子，90%帶有0.861MeV的能量，剩餘的10%帶有0.383 MeV 的能量（依據鋰-7是在基態還是激發態而定）。

[編輯] pp3分支

pp3鏈反應發生在二千三百萬K以上的溫度。

pp3鏈雖然不是太陽主要的能量來源（只佔0.11%），但在太陽微中子問題上非常重要，因為它產生的微中子能量是非常高的（高達14.06 MeV）。

[編輯] pp4或Hep

雖然預測上有這種反應，但因為極為罕見（在太陽中只佔千萬分之三的量），因此從未曾在太陽中被觀測到。在此種反應中，氦-3直接和質子作用成為氦-4，可以產生能量更高的微中子（高達18.8 MeV）。

³He + ¹H → ⁴He + ν_e + e⁺

[編輯] 能量釋放

比較最後產生的氦-4和4個質子的質量，顯示少了0.007或是0.7%的質量。這些質量被轉換成了能量，在各自的反應中以γ射線和微中子的形式釋放出去。在一個完整的反應鏈可以得到26.73MeV的能量。

只有以γ射線釋放的能量會和電子與質子作用來加熱太陽的內部。這些熱量支撐著太陽使它不致於因為本身的重量而崩潰。

微中子不會與一般的物質發生交互作用，而且不會支持太陽去對抗本身的重力崩潰。為中子在pp1、pp2和pp3鏈分別帶走2.0%、4.0%和28.3%的能量^[1]。

[編輯] pep反應

在2006年9月7日，關於微中子和暗物質的NDM國際會議網站上，恆星內的質子-質子和電子-捕獲鏈反應圖。

氘也能經由罕見的pep（質子-電子-質子）反應（電子捕獲）產生：

¹H + e⁻ + ¹H → ²H + ν_e

在太陽，pep反應和pp反應的比率是1：400，但是pep反應產生的微中子擁有更高的能量：在pp反應的第一步產生的微中子能量是0.42MeV，而pep反應產生的微中子譜線能量集中在1.44MeV。

pep和pp反應可以被看成是相同的基本交互作用，以兩種不同的費曼表示。此處電子穿越到反應的右邊成為一個反電子，這在2006年NDM的網站圖中表示的是恆星內的質子-質子和電子捕獲鏈反應。^[2]

[編輯] 參考文獻

1. ^ Claus E. Rolfs, William S. Rodney: Cauldrons in the Cosmos, The University of Chicago Press, 1988, 354. pp
   
2. ^ Int'l Conference on Neutrino and Dark Matter, Thursday 07 Sept 2006, http://indico.lal.in2p3.fr/getFile.py/access?