Studija rizične fuzijske snage isplati se približavanjem plazme zidovima reaktora

Prva velika fuzijska suradnja između kineskih i američkih istraživačkih timova objavila je iznenađujuće otkriće o budućnosti fuzije magnetskog zatočenja: smanjenjem udaljenosti između plazme i zida komore koja je sadrži, oni zapravo mogu napraviti sustav više stabilan. To mogao dopustiti istraživači stvaraju plazme pod višim tlakom, a možda i postižu najvažniji prag paljenja i samoodrživu reakciju fuzije.

Fuzija magnetskog zatvaranja djeluje korištenjem visokoenergetskih magnetskih polja za, uh,granicauzorak fuzijskog goriva koje je zagrijano do stanja plazme. To može postati vruće od sunčeve unutrašnjosti, ali oni ga samo nastavljaju zagrijavati sve dok prisiljavaju neke od iona u središtu da se stope, pretvarajući mali dio svoje mase u energiju i oslobađajući je. Ako bi ta plazma fizički dodirivala stijenke svog spremnika, taj bi spremnik bio tost - pa je važno koristiti ta magnetska polja kako bi ga odvojio od tih zidova.



Presjek opreme za magnetsko zatvaranje na ITER-u.

Presjek opreme za magnetsko zatvaranje na ITER-u.



Ono što je ovaj tim, iz američke General Atomics-a i kineskog pogona ASIPP, otkrio je da bi prilagodbom njihove upotrebe principa zvanog bootstrap struja mogli pustiti da se plazma proširi i približi zidovima reakcijske komore. Trenutno će zagrijavajuće plazme ući u razdoblje nestabilnosti koje se naziva 'kink mode' u kojem osciliraju i otežavaju njihovo učinkovito zadržavanje. Povećavanjem korištenja tokamaka samo-generirane struje (struja pokretanja) istraživači su otkrili da približavanje plazme zidovima može zaobići način kink-a.

Rizična je odluka pokušati približiti žar zvijezde svojoj istraživačkoj platformi vrijednoj više milijardi dolara, ali ovaj je tim to učinio. Možete zamisliti razinu provjere rada koja je tekla, jer da njihov pristup zatvaranju ne uspije, gotovo bi sigurno naštetili reaktoru.



Sve to ima veze sa sposobnošću istraživača da održavaju takozvane 'magnetske otoke' niske turbulencije plazme. Korištenjem bootstrap struje, ova bi studija mogla pomoći znanstvenicima da kontroliraju ove otoke bez ubrizgavanja 'protoka' izvana - što je dobro, jer je to nevjerojatno teško i skupo u postojećim objektima magnetskog zatvaranja, poput Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER ). Oni mogu stvoriti protok plazme 'pod pritiskom' koji bi trebao biti lakši za kontrolu.

Dijagram struje pokretanja. Jasno sada?

Dijagram struje pokretanja. Jasno sada?

Veliki problem fuzije magnetskog zatvora jednostavno je taj što se za njeno zatvaranje koriste magneti - ogromni magnetski tokamaci koji ne samo da koštaju bezbožnu količinu novca, već im trebaju desetljeća da bi se proizveli. Radni istraživački reaktor očito bi doveo do boljih i učinkovitije dizajniranih reaktora niz cestu, ali bez temeljnih otkrića poput visokotemperaturni supravodičičini se da su puno, mnogo godina od stvarne primjene.



Trenutno ITER i drugi objekti za istraživanje fuzije pokušavaju smisliti kako stvoriti i ograničiti fuzijski reaktor dovoljno efikasno da oslobodi više energije za hvatanje nego što su uopće trebali ubrizgati. Imajte na umu da bi to učinilo i generiralo prvi ikad neto džul fuzijske energije, a to bi samo proizvelo jedan mrežni džulenergije. Prvi uspješni fuzijski generator energije bit će ogroman trenutak za čovječanstvo, ali trebamo moderne elektrane za neto megajoule, ako negigajoule.

Fusion napreduje prema tehničkom pragu proizvodnje energije, ali čak i to važno postignuće bit će samo prvi korak mnogih na putu da napajaju čovječanstvo energijom zvijezde.

Za više pročitajte:Kako funkcionira fuzijska snaga?

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com