Ydinfuusio On Todellinen Mahdollisuus, Uudet Mallit Ehdota

{h1}

Uudet atk-simulaatiot osoittavat, että uusi ydinfuusiomenetelmä voi ylittää energian tuotannon hajoamispisteen, mikä viittaa siihen, että ydinfuusio on käytännöllinen mahdollisuus.

Jos uudet tietokonesimulaatit tulevat esiin reaalimaailmassa, ydinfuusio, tähtiä loistava virtalähde voi olla käytännöllinen mahdollisuus täällä maan päällä, tiedemiehet sanovat.

Simiansaatio Sandian kansallisissa laboratorioissa New Mexicossa paljasti fuusioreaktorin, joka ylittää energian syötön "erottuva" pisteen verrattuna energian tuottoon, mikä osoittaa itsestään kestävän fuusioreaktion. (Tämä ei riko mitään fysiikan lakeja samasta syystä, että tulipalon käynnistäminen otteluun ei).

Erittäin korkeita lämpötiloja ja paineita tarvitaan ydinfuusion kipinöintiin, prosessi, jossa atomiset ytimet - atomien protonit ja neutronit - kirjaimellisesti sulavat yhteen muodostaen raskaamman elementin. Ja jos olosuhteet ovat oikein, fuusio voi vapauttaa suuria määriä energiaa.

Uuden tutkimuksen tuloksissa on sovelluksia aseiden testauksessa (on mahdollista testata ydinaseiden vaikutuksia laboratoriossa, mutta ei reaalimaailmassa) ja puhdasta energiaa, koska kokeilu perustui deuteriumiin, joka voidaan purkaa merivedestä.

Tähdissä vetymassa on niin suuri, että sen oma painovoima pitää vetyä ja heliumia keskellä pienellä alueella ja lämpötilat ovat miljoonissa asteissa. Pohjimmiltaan plasmaa (kaasu, jolla on ollut sen atsit, jotka on poistettu elektronista) rajoittuu ikuisesti, ja protonit eivät voi paeta ja ottaa energiaansa niiden kanssa. Joten vety sulautuu heliumiin, tuottaen paljon energiaa valon ja lämmön muodossa.

Mutta se on paljon vaikeampaa tehdä laboratoriossa. Jo vuosia tiedemiehet ja insinöörit ovat etsineet tapoja rajoittaa plasmaa, joka on niin kuuma, että se sulisi minkä tahansa säiliön seinät ja pakottaa atomit yhteen, jotta ne sulautuvat.

Inertiaalinen fuusio

At Sandia, he testaavat menetelmää kutsutaan magnetoitu inertia fuusio, jossa kaksi käämit käytetään tuottaa magneettikenttä. Magneettikenttä rajoittaa plasmaa sen sijaan, että se olisi kiinteä säiliö.

Metallisylinteri, joka kulkee jokaisen käämin sisäpuolella, on sisäpinnoite deuteriumilla ja tritiumilla (vety-isotoopit, joista ensimmäinen on yksi ylimääräinen neutroni ja jälkimmäinen kahdella). Metallivälikerros esilämmitetään laserin avulla ja sen jälkeen osuu kymmenien miljoonien ampeerien virtaan. [Video: Nuclear Fusion in the Lab]

Tämä virta höyrystää vuorauksen, mutta ennen kuin se tekee niin, se tuottaa erittäin vahvan magneettikentän, joka sijaitsee nestekidenteen sisällä. Sellaisena ulompi magneettikenttä puristaa vuorausta niin paljon voimaa, että se kutistuu pieneen osaan alkuperäisestä koostaan. Tämä murskausvoima riittää saamaan deuterium- ja tritiumatomit tarpeeksi kauan sulautumaan heliumiin, vapauttaen neutronin ja jonkin verran ylimääräistä energiaa.

Sandia-tutkijoiden Stephen Slutz ja Roger Vesey esittivät joulukuussa ehdotuksen, joka poikkeaa kiistanalaisesta kylmäfuusioista siinä lämpötilassa, joka ylittää huoneen lämpötilan. he julkaisivat työtään Physical Review Letters -lehdessä.

Tietokoneiden simulaatioissa tuotos oli 100 kertaa 60 miljoonan ampeerin teho. Lähtö nousi, kun nykyinen nousi: 1000 kertaa sisääntuloteho saavutettiin 70 miljoonan vahvistimen tulevasta pulssista.

Todellisia testejä

Jopa Sandian koneessa ei ole sellaista valtavaa energiapulssia. Z-kone, voimakas röntgengeneraattori, voi osua noin 26 miljoonaan ampeeriin. Se saattaa kuitenkin riittää osoittamaan, että konsepti toimii osumalla taaksepäin pisteeseen, jossa reaktiossa oleva energia on sama kuin se, joka tulee ulos.

Sandian tiedemiehet tutkivat parhaillaan uuden koneen eri komponentteja; juuri nyt he työskentelevät käämeillä, mutta täysimittainen testi on tehtävä vuonna 2013, he sanovat.

Sandian tiedottaja Neal Singer totesi, että tämän työn yhtenä tavoitteena on tutkia ydinräjähdysten vaikutuksia ilman että pommi todella räjähtää. Yhdysvallat noudattaa tällä hetkellä maanalaisten ydinkokeiden lykkäämistä. Testausvoimien testaaminen on kuitenkin oleellista, koska ydinvoimalat ovat ikääntyneet. Fuusioreaktioiden kyky luoda laboratorioasetelmassa etenee pitemmälle kohti ydinräjäytysten tekemistä tarpeettomaksi. [10 suurinta räjähdystä koskaan]

Tietenkin on vielä epäselvää, vastaako reaktio tapaa, jolla tutkijat toivovat. Plasmaa sisältävillä magneettikentillä esiintyvät epävakaisuudet ovat esimerkiksi olleet este työssä toimiville fuusiovoimalleille. Nämä epävakaisuudet antavat plasman paeta, joten se ei syty. Mutta Sandian työ on askel oikeaan suuntaan, sanoi Stephen O. Dean, Fusion Power Associatesin puheenjohtaja, joka on kannustanut fuusioenergian kehittämiseen.

"He työskentelevät tiheämmässä tiheydessä kuin muut fuusiokokeet", Dean kertoi WordsSideKick.comille. "Joten on enemmän klassista fysiikkaa... sitä ymmärretään paremmin." Muut lähestymistavat, kuten hän sanoi, kuten laserien käyttäminen pakottaa deuteriumyhdistelmiä yhteen, tuottavat vuorovaikutuksia, joita ei ole tutkittu laajasti.

Vaikka tämä työ on näennäisesti testata aseita, Singer tunnusti sovelluksensa sähköntuotantoon ja että se olisi iso askel.

Dean oli voimakkaampi. "Vaikka se on aseohjelma, [valta] on kaikkien mielen taakse", hän sanoi.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com