Hızlandırıcı üzerinde nükleer füzyon adımları, ancak bu nokta ITER tarafından puanlanmaz; atalet hapsi ile füzyon onu tutar

Son birkaç ayda ITER tüm gözleri üzerine çekti. Uluslararası bir konsorsiyumun Fransa’nın Cadarache kasabasında inşa etmekte olduğu ve Avrupa Birliği’nin çok önemli bir katılımının olduğu nükleer füzyon reaktörü, çok önemli ilerleme son on iki ay içinde. Bununla birlikte, ITER, ticari nükleer füzyonu mümkün kılmak için insanlığın tek varlığı değildir.

Bu reaktörlerin amacı, onları beslediğimiz yakıtta bulunan döteryum ve trityum çekirdeklerini eriterek elde etmek için kaynaştırmaktır. büyük miktarda enerji. Bu reaksiyonun yan ürünü, iyonize bir helyum-4 çekirdeği ve nihayetinde elektrik yapmak için kullanacağımız parçacık olan yüksek enerjili bir nötrondur.

Bunu mümkün kılmak için bu nötronun içerdiği enerjiyi dönüştürmek gerekir. (yaklaşık 14 MeV) şu anda fisyon nükleer santrallerinde kullanılana çok benzer bir süreçle elektrik enerjisine dönüştürülür. Genel olarak, bu prosedür, bir tankta bulunan suyun buhara dönüşene kadar ısıtılmasını ve bir türbin aracılığıyla mekanik enerji üretmek için kinetik enerjisinden yararlanılmasını içerir. Daha sonra bu mekanik enerjinin bir alternatöre yönlendirilmesiyle elektrik enerjisi elde edilir.

{«videoId»:»x80h99a»,»autoplay»:false,»title»:»Muon g-2 deneyi yeni fizik için güçlü kanıtlar buluyor»}

İki strateji: manyetik hapsetme ve eylemsiz hapsetme

ITER tarafından döteryum ve trityum çekirdeklerinin kaynaşmasını mümkün kılmak için kullanılan strateji, onları içeren gazı manyetik bir alana hapsetmek ve bir sıcaklığa ulaşana kadar ısıtmaktan ibarettir. 150 milyon santigrat derece. Bu sıcaklıkta, çekirdekler doğal elektriksel itmelerinin üstesinden gelmek için gerekli kinetik enerjiyi elde ederler (her ikisi de pozitif elektrik yüküne sahiptir, bu nedenle birbirlerini iterler) ve birleşirler. Amaç bu.

Plazma 150 milyon ºC sıcaklığa ulaştığında döteryum ve trityum çekirdekleri birleşir.

Bu prosedür, manyetik hapsi ile nükleer füzyon olarak bilinir, ancak büyük miktarda enerji elde etmek için iki hidrojen izotopu olan döteryum ve trityumu kaynaştırmak zorunda olduğumuz tek strateji değildir. Nükleer füzyon olarak bilinen başka bir strateji de var. eylemsizlik hapsi ile.

Bu son teknoloji, manyetik sınırlamanın aksine, plazmanın onu içeren vakum odasının duvarlarına dokunmasını önlemek için çok büyük güçte bir manyetik alan kullanmaz. Manyetik bir şişe kullanmak yerine, önerdiği şey, küçük bir döteryum ve trityum topu şeklinde çok az miktarda yakıt kullanmak ve aniden büyük miktarda enerjinin enerjisine konsantre olarak onu patlatmaktır. yüksek güçlü lazerler.

Bu şekilde yakıt muazzam bir şiddetle yoğunlaştırılır, böylece döteryum ve trityum çekirdeklerinin birleşme olasılığı çok yüksektir. Bu teknik esas olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde geliştirilmektedir ve başlangıçta iyi sonuçlar vermesine rağmen iki çok önemli sorunla karşılaşmıştır: enerji karlılığıFüzyon yoluyla, onu tetiklemek için harcadığımızdan daha fazla enerji elde ettiğimiz nokta hala çok uzaktadır ve buna ek olarak, reaksiyon hemen kararsız hale gelir.

Bu enstantane 1990’ların sonlarında NIF deneyinin inşası sırasında çekildi.İçinde görebildiğimiz küresel odanın 10 cm kalınlığında alüminyum duvarları var.

1,3 megajoule, atalet hapsi füzyonu için bir artışı temsil eder

Atalet hapsi ile nükleer füzyonla ilgili araştırmaların çoğu, California’da (Amerika Birleşik Devletleri) bulunan Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda yürütülmektedir. Bu tesislerin içinde NIF deneyini barındırır (Ulusal Ateşleme Tesisi), tam olarak nükleer füzyonun atalet hapsi ile teknik ve ticari uygulanabilirliğini göstermeye çalışan projedir.

Yapımına 1997 yılında başlandı ve ilk deneyler, en az bir araya getiren bu makinenin ince ayarına yapılan yatırımın ardından 2009 yılında yapıldı. 192 yüksek güçlü lazerler çok sofistike, birkaç milyar dolar. Nispeten başarılı olan ilk testler 2014 yılına kadar ertelendi, ancak füzyon reaksiyonu tarafından üretilen enerji miktarı çok düşüktü, bu nedenle enerji karlılığı hala ezici bir şekilde uzaktı.

Geçen 8 Ağustos’ta yapılan deney, saniyenin çok küçük bir bölümünde 1,3 megajulden az olmayan muazzam miktarda enerji üretmeyi başardı.

O zamandan beri, NIF’e dahil olan bilim adamları, esas olarak lazerleri ve yakıtı içeren paketi optimize etmeye odaklandılar, ancak aynı zamanda testler yapmaya da devam ettiler. Sonuncusu 8 Ağustos’ta gerçekleşti ve çok başarılıydı Coşkularının itiraf ettiği gibi cesaretlenen bu araştırmacıların, elde ettikleri umut verici sonucu sadece birkaç saat önce yayınlamaya karar verdiklerini söyledi.

Ve NIF’ye dahil ettikten sonra, döteryum ve trityum çekirdeklerinin yoğunlaşmasına neden olan X-ışınlarının emilimini optimize eden bir elmas kapsüllemenin ince ayarını vurgulamaya değer olan, tasarladıkları en son ayarlamaları başardılar. daha azını üretmemek 1.3 megajoule enerji. Bu miktar 1.300.000 joule’ye eşittir ve bu çok fazla enerjidir. çok fazla.

Reaksiyon sadece bir saniyenin çok küçük bir kısmı kadar sürdü, ancak bu muazzam miktarda enerjiyi iletmek için yeterli zamandı. NIF’in bu testteki performansı, geçen baharda yapılan testte olduğundan sekiz kat daha yüksekti ve bundan daha az değildi. yirmi beş kat daha yüksek 2018 testlerine kıyasla, o sırada yeni bir rekor kırdı.

NIF deneyinde, lazer ışınları uçlardaki açıklıklardan elmas kapsülün iç kısmına nüfuz ederek yakıtın aniden ısınmasına ve döteryum ve trityum çekirdeklerinin füzyonuna neden olacak şekilde sıkışmasına neden olur.

Bu sonuç bizi makul derecede iyimser. Aslında, bu projenin dışında kalan ve elbette Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda çalışmayan birkaç bilim insanı, bu dönüm noktasıyla ilgili umutlarını dile getirdiler.

8 Ağustos’ta NIF’de gerçekleştirilen testin sonucu henüz kuruma iletilmedi. akran değerlendirmesive elbette bu teknoloji, diğer büyük zorlukların yanı sıra, dayandığı lazerlerin muazzam verimsizliğiyle karşı karşıyadır. Ama heyecanlı. Ve şüphesiz, bizi sadece ITER’i takip etmeye değil; ayrıca atalet hapsi ile nükleer füzyon üzerinde çalışan bilim adamları tarafından yapılan çalışmalara.

Resimler | Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı

Daha fazla bilgi | Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı

(function() {window._JS_MODULES = pencere._JS_MODULES || {};var headElement = document.getElementsByTagName(‘head’)[0];if (_JS_MODULES.instagram) {var instagramScript = document.createElement(‘script’);instagramScript.src=”https://platform.instagram.com/en_US/embeds.js”;instagramScript.async = true;instagramScript. erteleme = true;headElement.appendChild(instagramScript);}})();

– Haberler Hızlandırıcı üzerinde nükleer füzyon adımları, ancak bu nokta ITER tarafından puanlanmaz; atalet hapsi ile füzyon onu tutar aslen yayınlandı Xataka Juan Carlos Lopez’in fotoğrafı.

Makalenin orijinal kaynağını kontrol edin

Bunu severim:

Beğendim Doluyor…