A 2021 fusion power breakthrough is celebrated in three new studies, but controversy remains around replicating the findings.

8. avgusta 2021 je 192 laserskih žarkov v majhno zlato kapsulo vneslo veliko več energije kot celotno električno omrežje ZDA in za delček sekunde vžgalo isti termonuklearni ogenj, ki napaja Sonce.

Poskusi v fuzijski moči, ki jih izvaja National Ignition Facility pri Lawrence Livermore National Laboratory v Kaliforniji, so bili podrobno raziskani v treh novih člankih – eden je bil objavljen v fizični pregledni papirin Dvapisma objavljeno v fizični pregled e – ki trdijo, da so raziskovalci dosegli “vžig”, kar je pomemben korak pri dokazovanju, da je nadzorovana jedrska fuzija dosegljiva. Toda definicije “vžiga” so se razlikovale, in čeprav so opredeljeni, kljub proizvodnji zelo velikih količin energije, so rezultati leta 2021 še vedno daleč od praktičnega fuzijskega reaktorja.

Jedrska fuzija vključuje zlitje dveh elementov, običajno izotopov vodika, v težki element helij. To sprošča ogromne količine energije v procesu, ki je proces, ki napaja zvezde, kot je Sonce.

Fuzijska elektrarna bi proizvedla obilo energije z uporabo samo vodika iz vode kot goriva in helija kot odpadkov, brez nevarnosti taljenja ali sevanja. To je v nasprotju z jedrsko fisijo, vrsto reakcije v sodobnih jedrskih elektrarnah, ki cepi jedra težkih elementov, kot je uran, za proizvodnjo energije.

Medtem ko se fuzijske reakcije odvijajo na Soncu in se nenadzorovana fuzija pojavlja pri eksplozijah termonuklearnega orožja, je nadzor nad neprekinjeno fuzijsko reakcijo za proizvodnjo električne energije desetletja odvračal jedrske inženirje. Poskusi različnih zasnov so uspeli proizvesti fuzijske reakcije za zelo kratka časovna obdobja, vendar nikoli niso dosegli “vžiga”, kjer je energija, sproščena iz fuzijske reakcije, potrebna za ustvarjanje in vzdrževanje te reakcije več kot količina energije. ,

READ  Don’t miss! Planet-moon conjunction time this weekend

ekipa iz National Ignition Facility in avtor enega od treh novih člankov, objavljeno v reviji fizični pregledni papir, trdijo, da je “vžig stanje, ko lahko fuzijska plazma sproži ‘difuzijo gorenja’ v okoliško hladno gorivo, kar omogoča potencial za večje energetske dobičke.” To pomeni, da se je začela fuzija v hladnem vodikovem gorivu in reakcija se je razširila, da je ustvarila veliko več energije kot v prejšnjih poskusih.

Eksperiment z dne 8. avgusta 2021 je zahteval 1,9 megajoula energije v obliki ultravijoličnega laserja, da bi izzval fuzijsko reakcijo v majhnih, zamrznjenih kroglicah vodikovega izotopa – inercialna zasnova fuzijske reakcije – in sprostil 1,3 megajoula energije, oz. 70 % energije, porabljene v poskusu. Z drugimi besedami, proizvodnja je bila več kot kvadrilijon vatov moči, tudi če se je sprostila le za majhen delček sekunde.

“Rekordni posnetek je bil velik znanstveni napredek v raziskavah fuzije, ki je pokazal, da je fuzijski vžig v laboratoriju mogoč na NIF,” je dejal Omar Storm, glavni znanstvenik za inercialni fuzijski program nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore. je dejal v izjavi, “Doseganje potrebnih pogojev za vžig je bil dolgoročni cilj za vse raziskave fuzije z inercialnim zaprtjem in odpira dostop do novega eksperimentalnega režima, kjer samosegrevanje delcev alfa odtehta vse hladilne mehanizme v fuzijski plazmi.”

Poznejši poskusi ponovitve eksperimenta so proizvedli veliko nižjo izhodno energijo, večino v razponu od 400 do 700 kilojoulov, zaradi česar so nekateri raziskovalci domnevali, da je eksperimentalna zasnova National Ignition Facility tehnična slepa ulica, glede na poročanje oddelek za novice v žurnalu Narava,

“Mislim, da bi morali temu reči uspeh in ga ustaviti,” je dejal Stephen Bodner, fizik in nekdanji raziskovalec laserske fuzije v raziskovalnem laboratoriju ameriške mornarice. Narava.

READ  "Ne bi smeli biti preveč zaskrbljeni zaradi tega": Asteroid Bennu (verjetno) v naslednjem stoletju ne bo zadel Zemlje

Stroški nacionalnega obrata za vžig znašajo 3,5 milijarde dolarjev, kar je več kot 2 milijardi dolarjev od pričakovanega, in zaostaja za časom, raziskovalci so sprva ciljali na leto 2012, saj je bil rok za dokazovanje vžiga z uporabo zasnove izvedljiv.

Nove študije kažejo, da bodo raziskovalci pripravljeni odkriti, česa je sposoben National Ignition Facility, zlasti zato, ker v nasprotju z drugimi raziskovalci fuzije raziskovalci tega objekta niso primarno osredotočeni na razvoj fuzijskih elektrarn, temveč bolj na termonuklearno orožje.

“Delujemo v režimu, ki ni dosegel nobenega raziskovalca od konca jedrskih poskusov,” je dejal dr. Storm. “To je neverjetna priložnost za razširitev našega znanja, medtem ko še naprej napredujemo.”

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x