Az amerikai fizikusok először a történelemben 60 évig tervezik a termonukleáris fúziót, a futurisztikus -
A Princeton Plasma Physics Laboratóriumának tudósai meg akarják fejleszteni a nukleáris fúzió legtartósabb eszközét, amely több mint 60 évig képes dolgozni. A nukleáris bomlással ellentétben, amely miatt atomerőművek működnek, a nukleáris fúzió nem hagy veszélyes radioaktív hulladékot. Nagy mennyiségű energiát termel, mivel a két vagy több könnyű atom magjainak fúziója egy nehezebb magba hihetetlenül magas hőmérsékleten történik. Ez a folyamat annyira hatékony, hogy az elmúlt 4,5 milliárd év során táplálja a napot.
A mesterséges magfúzió létrehozásának legnagyobb problémája az, hogy sokkal magasabb hőmérsékletet igényel, mint a nukleáris bomlás - több millió fokkal szemben néhány száz Celsius fokkal szemben. A nukleáris fúzió folyamata során az elektronok elválnak a magoktól, ezáltal rendkívül forró felhővé alakítják az elektronokat és ionokat (elektronok nélküli magokat), plazmaként. Ez az energia telített plazma 150 millió Celsius fokos hőmérsékleten (a naphőmérséklet 10-szerese) létezik, és jelenleg nincs olyan eszköz a Földön, amely mindenkor fenntarthatja ezt a hőmérsékletet.
Érti, hogy milyen nehéz a pillanatban az egyik legnagyobb vívmánya a magfúzió tekintik a siker a német tudósok, akiknek sikerült a hő hidrogéngáz 80 millió Celsius fok és fenntartani egy felhő hidrogén plazma egy negyed másodperc. Kínában a hidrogén plazmát 49,999 millió fokon melegítettük, és 102 másodpercig tartottuk.
Korábban, a szuperfűtéses plazma fenntartása érdekében a tudósok tokamakokat (mágneses tekercsek, magfúziós reaktorok toroid kamrái) használtak fánk formájában.
A Princeton Laboratórium tudósai egy olyan kompakt gömb alakú tokamakot akarnak építeni, amely hasonlít az alma alakjára. Ez csökkentheti a lyuk méretét a gyűrű alakjában, lehetővé téve a plazmának a mágneses mezők által elfogyasztott sokkal kevesebb energiáját. Ez lehetővé teszi a trícium, a ritka izotóp hidrogén előállítását is, és azt egy másik hidrogénizotóppal, deutériummal végzett termonukleáris reakcióra használhatjuk fel. Ezen túlmenően, az amerikai fizika helyére hatalmas réz mágnesek hagyományos tokamakon rajzolatát magas hőmérsékletű szupravezető mágnesek, amelyek sokkal hatékonyabbak, mert az elektromos áramlik át rajtuk nulla ellenállás.
A projekt részeként a tudósok meglévő tokamakokat használnak - az építés utolsó szakaszában lévő brit MUST, és a tokamak Princeton Laboratory NSTX-y.
"Így új lehetőségeket nyitunk a jövő vállalkozásai számára" - nyilatkozta a projekt egyik kutatója, Jonathan Menar NSTX-y program igazgatója.
„Ezek a létesítmények képesek lesznek bővítse a határait a fizika, növeli a tudásunk a plazma hőt, és ha sikeres, hogy megteremtse a tudományos alapot a fejlesztési alapuló szintetikus utak több kompakt készülékek (ugyanaz NSTX-y, ami a súlya 85 tonna - a szerk .) "- tette hozzá a Princeton Plasma Physics Laboratóriumának vezetője, Stuart Prager.