Oamenii de știință de la Laboratorul de Fizică Plasma din Princeton intenționează să construiască cel mai durabil dispozitiv de fuziune nucleară, care va putea lucra mai mult de 60 de ani. Spre deosebire de decăderea nucleară, datorită căreia funcționează centralele nucleare, fuziunea nucleară nu lasă deșeuri radioactive periculoase. El generează o cantitate imensă de energie datorită fuziunii nucleelor a doi sau mai mulți atomi de lumină într-un nucleu mai greu, la temperaturi extrem de ridicate. Acest proces este atât de eficient încât a alimentat soarele nostru în ultimii 4,5 miliarde de ani.
Cea mai mare problemă pentru crearea fuziunii nucleare artificiale este că necesită temperaturi mult mai ridicate decât decăderea nucleară - este vorba despre câteva milioane de grade față de doar câteva sute de centigrade. În timpul procesului de fuziune nucleară, electronii sunt separați de nuclee, creând astfel un nor foarte fierbinte de electroni și ioni (nuclei fără electroni), cunoscut sub numele de plasmă. Această plasă cu energie saturată există la temperaturi de până la 150 milioane de grade Celsius (de 10 ori mai mari decât temperatura solară) și în prezent nu există niciun dispozitiv pe Pământ care să poată menține această temperatură în orice moment.
Înțelegeți cât de greu este în acest moment una dintre cele mai mari realizări în domeniul fuziunii nucleare este considerat a fi succesul oamenii de știință germani care au reușit să se încălzească hidrogen gazos până la 80 de milioane de grade Celsius și să mențină un nor de plasmă hidrogen timp de un sfert de secundă. Plasma de hidrogen în China 49.999 încălzit la milioane de grade și menținut sale 102 secunde.
Anterior, pentru a menține o plasmă supraîncălzită, oamenii de știință au folosit tokamaks (camere toroidale cu bobine magnetice, reactoare de fuziune nucleară) sub forma unei gogoși.
Oamenii de știință de la Laboratorul de la Princeton doresc să construiască un tokamak sferic mai compact, care seamănă cu miezul unui măr în formă. Acest lucru poate reduce dimensiunea găurii în forma inelului, permițându-vă să controlați plasmă cu mult mai puțină energie consumată de câmpurile magnetice. Aceasta va produce, de asemenea, tritiu - un izotop rar de hidrogen și utilizați pentru o reacție de fuziune cu un alt izotop al hidrogenului - deuteriu. În plus, American de Fizica înlocuiți magneți uriașe de cupru modele Tokamak tradiționale pentru magneți supraconductori la temperaturi înalte, care sunt mult mai eficiente, deoarece fluxurile de energie electrică prin intermediul lor, cu rezistență la zero.
Ca parte a proiectului, oamenii de stiinta folosesc tokamaks existente - British MUST, care se afla in faza finala de constructie, si tokamak Princeton Laboratory NSTX-y.
"Astfel, deschidem noi oportunități pentru viitoarele întreprinderi", se spune într-o declarație a unuia dintre cercetătorii proiectului, directorul programului NSTX-y, Jonathan Menar.
„Aceste facilități vor fi în măsură să se extindă limitele fizicii, crește cunoștințele noastre de căldură cu plasmă și, în caz de succes, pentru a pune bazele științifice pentru dezvoltarea unor căi de sinteză bazate pe dispozitive mai compacte (același NSTX-Y, care este greutatea de 85 tone - Ed .) ", - adaugă șeful Laboratorului de Fizică Plasmă din Princeton, Stuart Prager.
Împărtășește-l cu prietenii tăi!
Trimiteți-le prietenilor: