- Tokamak
După descoperirea fisiunii nucleare, a fost descoperit procesul invers: fuziunea nucleară - când nucleele luminoase se combină în cele mai grele.
Procesele de fuziune nucleară merg la Soare - patru izotopi de hidrogen (hidrogen-1) sunt combinați în heliu-4 cu eliberarea unei cantități colosale de energie.
Pe pământ se utilizează izotopi de hidrogen în reacția de sinteză: deuteriu (hidrogen-2) și tritiu (hidrogen-3):
Fuziunea nucleară, cum ar fi fisiunea nucleară, nu a fost o excepție. Prima aplicație practică a acestei reacții a fost o bombă cu hidrogen, consecințele acesteia fiind descrise mai devreme.
1. TOKAMAK
Dacă oamenii de știință au învățat deja cum să controleze reacția în lanț a fisiunii nucleelor, atunci controlul energiei eliberate de fuziunea nucleară este încă un vis nerealizabil.
Aplicarea practică a împărțirii energiei nucleare în centrale nucleare are un dezavantaj semnificativ - utilizarea deșeurilor nucleare uzate. Acestea sunt radioactive - ele reprezintă o amenințare pentru organismele vii, iar timpul lor de înjumătățire este destul de lung - câteva mii de ani (în acest timp deșeurile radioactive vor fi periculoase).
Fuziunea nucleară nu are deșeuri nocive - acesta este unul dintre principalele avantaje ale utilizării sale. Rezolvarea problemei controlului fuziunii nucleare ne va permite să obținem o sursă inepuizabilă de energie.
Ca rezultat al soluționării practice a acestei probleme, a fost creată o instalare TOKAMAK.
Cuvântul „Tokamak“ - pentru diferite versiuni ale acestuia sau contracție a cuvintelor toroidale, camere, bobine magnetice sau dispozitive pentru ușor pronunția abrevierea a camerei toroidale cu câmp magnetic, care descriu principalele elemente ale capcanei magnetice, inventat de AD Saharov în 1950. Tokamak de conducere este prezentată mai jos:
Primul TOKAMAK a fost construit în Rusia în Institutul de Energie Atomică im.V. Kurchatov în 1956
Pentru a utiliza cu succes instalarea TOKAMAK, trebuie rezolvate trei sarcini
Sarcina 1. Temperatura. Procesul de fuziune nucleară necesită o energie de activare extrem de ridicată. Izotopii de hidrogen trebuie încălziți la o temperatură de aproximativ 40 milioane K - o temperatură care depășește temperatura soarelui!
La această temperatură, electronii "se evaporă" - numai plasa încărcată pozitiv - nucleele de atomi încălzite la o temperatură ridicată.
Oamenii de știință încearcă să încălzească materia până la o astfel de temperatură cu ajutorul unui câmp magnetic și a unui laser, dar, până acum, fără succes.
Sarcina 2. Ora. Pentru a începe reacția fuziunii nucleare, nucleele încărcate ar trebui să se afle la o distanță suficient de apropiată una de alta la T = 40 milioane pentru o perioadă destul de lungă - aproximativ o secundă.
Problema 3. Plasma. Ai inventat un solvent absolut? Minunat! Dar, lasă-mă să întreb - unde îl veți păstra?
În timpul fuziunii nucleare, substanța este într-o stare de plasmă la o temperatură foarte ridicată. Dar, în astfel de condiții, orice substanță va fi într-o stare gazoasă. Deci cum păstrezi plasma?
Deoarece plasma are o încărcătură, un câmp magnetic poate fi folosit pentru ao ține. Dar, din păcate, oamenii de știință nu au reușit încă să creeze un "balon magnetic" de încredere.
Conform previziunilor cele mai optimiste ale oamenilor de știință vor avea nevoie de 30-50 de ani pentru a crea o sursă de lucru de sursă de energie curată - „piatra funerara“ pentru magnați de petrol și gaze. Cu toate acestea, nu este un fapt că, până atunci, omenirea nu își va cheltui rezervele de petrol și gaze.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: