核能進化論

1. 從核廢料重新提煉鈾、鈽

用過核燃料的再處理（Reprocessing），提煉其中絕大部分的鈽與鈾，用於轉化成新燃料（混合燃料(MOX)），不但可以增加核燃料的利用率、更可以防止核子武器擴散（所謂的「Mega Tons to Mega Watt」計劃），是一舉數得的好事。

世界主要核能國家，除美國、瑞典與加拿大外，都採取再處理計劃。而且日本、法國、英國、德國、比利時、瑞士等國，接近40部核能機組改採MOX燃料，而且成效卓著。

2. 使用釷(Th-232)做為新燃料

自然界中釷(Th-232)存量比鈾多出數十倍，也可作為核燃料，不過反應器爐心要重新設計。本省西部海底有種釷含量高達20%左右的獨居石，就是最好的釷礦。我國核研所早年曾做過一系列的研究，證實確有經濟價值。

3. 快滋生反應器

現行核分裂技術，只是核能應用的第一步；核燃料也不足我們這樣揮霍。核能發展的下一個里程就是快滋生反應器（Fast Breeder Reactor, FBR），透過特殊設計，可以得到1.2倍的滋生效率，而且，發電效率可以提升到40% - 45%之間！意思就是，只要燃燒1噸的核燃料，可以產生0.2噸額外燃料。5次反應後，可以1.19倍的新燃料，如果換算成電力輸出，就多了4.4倍。很奇妙吧？據估計，經過快滋生的有效利用，核能至少可以提供世界1,000年的能源需求。

儘管快滋生反應有其迷人的經濟效益，卻不可諱言其複雜的設計與控制。這個問題也發生在日本文殊實驗反應器的意外事故上。所以，日本與法國的快滋生計劃，的確受到拖延。最近，日本決定重新設計下一代FBR，不再使用難以控制的液態金屬鈉作為冷卻劑，相信必定技術上的重大突破，且讓我們拭目以待。

4. 核融合的新世紀

核融合（nuclear fusion）則是每個核工人最完美的夢。比起現在的核分裂，核融合的優點至少有：

1. 使用同重量的燃料，核融合平均能較核分裂產生接近4倍的能量。
2. 燃料來源不虞匱乏：據估計，全球海水中所蘊藏的氘（2H）核種可以提供世界100億年的能源，幾乎是取之不盡、用之不竭。
3. 核融合幾乎不會產生任何放射性廢料，沒有廢料難解的技術與政治問題。
4. 只要減少電漿密度或燃料供給，核融合反應可以隨時終止，其控制性比現行核分裂反應器要容易。

儘管核融合有許多任何能源形式都無法比擬的優點，但是仍有許多技術瓶頸有待克服：

1. 核融合反應需要極高溫度，大約需一億度。這個溫度遠遠超過現有任何材料耐熱能力之上，所以高溫的電漿必須被超強磁場拘束在特定空間裡。因此耐高溫、高輻射的超導材料與屏蔽材料，是研究的第一課題。
2. 超高溫必須維持一秒以上：通常，系統必須維持一億度以上的高溫，至少在1秒以上，才能產生足夠的能量流，達成能量平衡的要求。
   
   目前世界各先進國家都有長期的核融合計劃，這些計劃都是跨國計劃，如果我國未能加入這些研究，共同分擔經費與分享研究心得，對於未來能源的掌握恐有落後之虞。
   
   這些計劃包括：日本的JT-60計劃，歐洲共同體的JET計劃，與全球大聯盟的ITER計劃。
   
   日本JT-60研究計劃
   
   是JET-2M的後續計劃，由日本原子力研究所主導，1985年開始建造、1996年進入初始操作狀況。目前已經達到能量平衡的目的。（即輸入能量等於輸出能量）其電漿密度已達6.0 MA。是各國新能源計劃中，進度最快、最順利的。預計在5年內，開始有淨能量產生。
   
   歐盟JET計劃
   
   是歐盟12會員國共同出資、提供超過2000名技術專家，自1996年開始建造，目前將進入初始操作狀況。預計2004年能達到能量平衡。JET的電漿密度設計為4.8 MA，稍遜於JT-60計劃，線圈尺寸也較小，但是其操作時間較長。
   
   以上歐、日的融合計劃，主要是為ITER國際融合計劃作技術先導。預計將集結全球核融合菁英、改變人類能源新貌的ITER計劃，目前尚未完全定案，但是其計劃時程已經推出。
3. 自1988年起，美國、歐盟、日本與俄羅斯共同合作成立了ITER計畫，其目的是設計並建造一個大型的實驗反應器。自1992年起，各成員國已合作進行了一項工程設計，將作為各國政府決策之基礎；預期自1998年起進行ITER的建造，而在2008年開始初期運轉，作為一個可運轉20年的實驗設施。預估，在2050年代，全球第一個商業運轉的核融合電廠將會問世。
   
   核融合科技的發展時程，取決於對新能源的需求迫切感。就像前述，假如只要維持5%的複合成長率，天然氣只能使用27年、石油只能使用20年。所以，核融合計劃，在未來勢必加速進行。