The Power of Fusion Energy Might Finally Be Unlocked Thanks to a New Physics Update

V svetu obnovljive energije morda ni bolj ambicioznega cilja od fuzijske energije. Vključuje zlitje vodikovih atomov v helij – proces, ki posledično ustvari nezmanjšljivo količino energije. To je reakcija, ki se ves čas dogaja na Soncu, vendar je na Zemlji redek in težaven proces. Če pa bomo uspešni, bomo imeli dostop do čistega vira obnovljive električne energije, ki zadovoljuje naše vedno večje potrebe po energiji.

V ta namen raziskovalci iščejo pojav, imenovan “vžig”, ki se pojavi, ko fuzijski reaktor ustvari več energije, kot je potrebna za ustvarjanje začetne reakcije. Za dosego tega cilja potekajo nekatera velika prizadevanja, vključno z mednarodnim termonuklearnim eksperimentalnim reaktorjem (ITER) v Franciji. Ta prizadevanja uporabljajo močne magnete v stroju, imenovanem tokamak, da ustvarijo pregreto plazmo, ustvarjeno z uporabo vodikovega goriva.

Toda v tem je bistvo: v tokamak lahko daš le toliko vodikovega goriva, preden gre vse hudo narobe.

“Ena od meja izdelave plazme v tokamaku je količina vodikovega goriva, ki jo lahko vstavite vanj,” je dejal Paolo Ricci, raziskovalec v švicarskem centru za plazmo. je dejal v sporočilu za javnost, “Že od prvih dni fuzije smo vedeli, da če poskušate povečati gostoto goriva, na neki točki rečemo ‘disociacija’ – v bistvu popolnoma izgubite zaprtje in plazma gre kamor koli. je.”

Da bi rešili ta problem, so znanstveniki začeli raziskovati različne enačbe za merjenje največje količine vodika v tokamaku pred raztapljanjem. Zakon, ki se je sčasoma uveljavil in postal temelj v svetu raziskav fuzije, je znan kot “Greenwaldova meja”, ki pravi, da je količina goriva, ki ga porabi tokamak, neposredno povezana s polmerom stroja. Raziskovalci, ki stojijo za ITER, so na podlagi tega zakona naredili celo svoj stroj.

READ  Prihod kopenskih rastlin pred 400 milijoni let je spremenil zemeljski sistem za nadzor podnebja

Vendar tudi Greenwaldova meja ni bila pravilna.

“Greenwaldova meja je tisto, čemur pravimo ’empirična’ meja ali zakon, kar v bistvu pomeni, da je kot pravilo, ki temelji na opazovanjih prejšnjih poskusov,” je dejal profesor na Lawrence Livermore National Laboratory v Kaliforniji. Alex Zilstra, eksperimentalni fizik, je povedal The Daily Beast v e-pošti. “Ti so zelo uporabni, vendar moramo biti vedno previdni, ko jih uporabljamo na prostem, kjer imamo podatke iz poskusov.”

Zato Ricci in njegova ekipa izpodbijata to dolgoletno prepričanje nov papir Objavljeno 6. maja v reviji Pismo o fizičnem pregledu. V njem verjamejo, da se Greenwaldova meja dejansko lahko poveča za približno dvakrat – skoraj podvojitev količine vodikovega goriva, ki gre v tokamak za proizvodnjo plazme. Njihove ugotovitve bi lahko postavile temelje za prihodnje fuzijske reaktorje, kot je DEMO – naslednik ITER, ki je trenutno v razvoju –, da bi končno dosegli vžig.

“To je pomembno, ker kaže, da se gostota, ki jo lahko dosežete v tokamaku, poveča z močjo, ki jo potrebujete za vožnjo,” je dejal Ricci. “Pravzaprav bo demo deloval z veliko večjo močjo kot trenutni tokamaki in ITER-ji, kar pomeni, da lahko dodate več gostote goriva brez omejevanja izhoda, v nasprotju z Greenwaldovim zakonom. In to je odlična novica.”

Zylstra meni, da so ugotovitve ekipe pomembne, ker osvetljujejo, zakaj imajo fuzijski reaktorji dejansko tako mejo. Prav tako kaže, da so zasnove tokamakujev, kot sta ITER ali DEMO, morda “manj omejene kot prej”. Z dvakratnim povečanjem gostote goriva bi to lahko povzročilo veliko izboljšanje njihove moči tokamakov – in nas sčasoma vžgalo.

“Fuzija je izjemno zahteven problem – tako znanstveno kot tehnično, in zahteva veliko napredkov hkrati, da bi fuzijska moč postala resničnost,” je dejal Zillstra. “Če bo ta študija dodatno potrjena, zlasti na strojih, kot je ITER, bo zagotovo pomagala skupnosti magnetne fuzije, da zanesljivo načrtuje in optimizira prihodnje načrte za eksperimentalne objekte in objekte za proizvodnjo električne energije.”

READ  NASA's Mars Perseverance Rover Finds Intriguing Organic Matter in Rock

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