Fúziós reaktor hőt a plazmát 150 millió fok, és módosítsa a jövő ...

Fúziós reaktor hőt a plazmát 150 millió fok, és módosítsa a jövő ...

Nemzetközi termonukleáris kísérleti reaktor ITER túlzás nélkül nevezhetjük a legjelentősebb kutatási projekt a modernitás. A skála az építési könnyen kuss az övet Large Hadron Collider, és ha sikeres lesz megjelölni az egész emberiség számára sokkal nagyobb lépés, mint a repülés, hogy a hold. Végtére is, a lehetőség, hogy a szabályozott termonukleáris fúzió - a szinte kimeríthetetlen forrása szokatlanul olcsó és tiszta energia.

tudósok hám

A „fúziós reaktor” sok ember okozza az éberséget. Egy asszociatív lánc egyértelmű: a termonukleáris bomba rosszabb, mint a nukleáris, ami azt jelenti, hogy a fúziós reaktor sokkal veszélyesebb, mint Csernobil. Tény, hogy a nukleáris fúzió, amely azon az elven alapul a tokamak, sokkal biztonságosabb és hatékonyabb maghasadás használt atomerőművekben ma. Synthesis által használt jellege: a nap nem egyszerűen a természetes fúziós reaktor. A reakció, amely deutérium és a trícium atommagok - hidrogén izotópok. deutérium áll egy proton és egy neutron, és a trícium nucleus - egy proton és két neutron. Szokásos körülmények között végzett azonos töltésű atommagok taszítják egymást, de lehet szembe nagyon magas hőmérsékleten. Amikor ütközés jön szóba erős kölcsönhatás, amely felelős az egyesület a protonok és a neutronok az atommagban. Van egy atommag egy új kémiai elem - hélium. Ez képezi a szabad neutron és nagy mennyiségű energia szabadul fel. Az energia az erős kölcsönhatás a sejtmagban hélium kevesebb, mint a kezdeti atommagok elemek. Ezen a módon, a kapott mag még fogyás (a relativitáselmélet energia és a tömeg ekvivalens). Emlékezés a híres egyenlet: E = mc2, ahol c - az a fény sebessége, el lehet képzelni, milyen hatalmas energia potenciál tele van a nukleáris fúzió. Annak érdekében, hogy felszámolja a hatályos kölcsönös taszítása a kernel kell mozgatni nagyon gyorsan, így kulcsfontosságú szerepet játszik a nukleáris fúzió hőmérséklet. A központ a Sun folyamat zajlik hőmérsékleten 15 millió K fok, de hozzájárul egy hatalmas anyag sűrűsége miatt a gravitáció hatására. A hatalmas tömege fény teszi Egy hatásos fúziós reaktor.

Hozzon létre egy sűrűsége a világ nem lehetséges. Csak meg kell növelni a hőmérsékletet. Ahhoz, hogy a hidrogén izotópjai leadott energia Földlakók azok magjaival igényel hőmérséklete 150 millió K, vagyis tízszer nagyobb, mint a nap. Egyik a szilárd anyag a világegyetem nem közvetlenül kommunikálni a hőmérséklet. Tehát csak építeni egy tűzhely főzés hélium nem fog működni.

Segít, hogy megoldja a probléma ugyanaz toroid kamra mágneses tekercsek vagy tokamakon. A létrehozásának ötlete tokamak virradt fényes elmék a tudósok különböző országokból származó, a 1950-es évek elején, a bajnoki egyedülállóan tulajdonítható szovjet fizikus Oleg Lavrentiev és a jeles kollégái Andrej Szaharov és Igor Tamm. A vákuumkamra formájában tórusz (üreges „fánk”) veszi körül, szupravezető elektromágnesek, amelyek létre abban a toroidális mágneses mezőt. Ez ezen a területen tart egy forró plazma tíz napok bizonyos távolságra a kamra falai. Együtt a központi elektromágnes (induktor) tokamakon egy transzformátor. Változtatásával a jelenlegi induktivitásban jelenlegi emelkedése során a plazma - részecske mozgás szintéziséhez szükséges. Tokamakot mondhatnánk modelljét technológiai kifinomultság. Az elektromos áram a plazmában teremt poloid mágneses mező, a plazma oszlop veszi körül, amely támogatja a formáját. Plazma létezik szigorúan meghatározott körülmények között, és a legkisebb változást a válasz azonnal megállt. Ezzel ellentétben, a nukleáris erőművek, a tokamak reaktor nem „megy házaló„és a kontrollálatlan növeli a hőmérséklet. Abban a valószínűtlen esetben, ha a törés a tokamak nincs radioaktív szennyeződés. Ezzel ellentétben, a nukleáris erőművek, a nukleáris fúziós reaktor termel radioaktív hulladékot, és az egyetlen termék a szintézis reakció - Hélium - nem üvegházhatású gáz, és hasznos a háztartásban. Végül, a Tokamak nagyon óvatosan üzemanyagot fogyaszt: a szintézis során a vákuumkamrában van csak néhány száz gramm az anyag, és a becsült éves üzemanyag-ellátás az ipari teljesítmény csak 250 kg.

Üzemanyag infrastruktúra magfúzió - egy másik érdekes téma. A deutérium tartalmazza szinte minden vízben, és a készletek is tekinthető korlátlan. De a globális trícium készlet kiszámítása az erő tíz kilogramm. 1 kg trícium értékű $ 30 millió. Az első dob ITER lesz szükség 3 kg trícium. Összehasonlításképpen, körülbelül 2 kg trícium évente szükséges, hogy fenntartsák a nukleáris potenciálját az Egyesült Államok hadserege. Mindazonáltal, a hosszú távon a reaktor fogja termelni a trícium. A primer szintézis reakció termel nagy energiájú neutronok, amelyek képesek átalakítani a nucleus lítium trícium. Fejlesztése és tesztelése az első fal a reaktor, lítium tartalmú, - az egyik legfontosabb célkitűzése ITER. Az első vizsgálatok használt berillium-réz borítás, amelynek célja, hogy megvédje a reaktort a hő mechanizmusok. A számítások szerint, még ha lefordítani az összes energiát a bolygón tokamakban, a világ lítium tartalékok tart ezer éves működése.

A világ egy tokamakon