Kas See Käivitus Murda Saladus Termotuumasünteesi Jaoks?

{h1}

Uus käivitus loodab, et vesinikuaatomite keerutuste suunamine võiks lõpuks murda kaubanduslikult elujõulise termotuumasünteesi, kuid mõned eksperdid on skeptilised.

Toimetaja märkus: seda lugu värskendati kella 05: 50-ni. E.D.T.

Füüsika maailma jätkuv nali on see, et kaubanduslikult elujõuline termotuumaenergia on viimase kaheksakümne aasta jooksul olnud just horisondil - kõige rohkem 30 aastat. Nüüd on Washingtonis asuv uus käivitusprogramm, Agni Energy Inc, kellel on termotuumasünteesi reaktori plaan, mis võiks olla lähemal kui "lihtsalt silmapiiril".

Olemasolevad tuumareaktorid kasutavad nn lõhustumist, mis vabastab aatomit üksteisest purustades. Kuid lõhustumine tekitab radioaktiivseid kõrvalsaadusi, mida tuleb koguda ja säilitada. Fusion, vastupidine lõhustumisele, tähendab ühendada asju koos - antud juhul aatomitega.

Fusioonreaktorid lõhustavad aatomeid kokku ja vabastab seega energia. Kuid teadlased ei ole veel suutnud luua kasuliku termotuumasünteesi reaktorit - sellist, mis tekitab rohkem energiat, kui see pannakse sisse. Kui teadlased jõuavad termotuumaenergia "horisondi" lõpuni, loovad need reaktorid palju rohkem energiat kui lõhustumine ilma kahjulikud kõrvalsaadused. Lõppude lõpuks, see protsess on see, mis on päikese käes.

Enamik termotuumasünteesi reaktoreid kasutab ühte kahest meetodist: need kas soojendavad plasma (gaas, mis sisaldavad ioone) äärmuslikele temperatuuridele, kasutades laser- või ioonkihte, või nad summutavad plasma magnetitega väga suure tihedusega. [6 Cool Underground Science Labs]

Kuid mõlemad meetodid on lahendatud probleemidega. Sillad nõuavad süsteemi toitmiseks palju energiat, "ütles Demtiri Hopkins, Agni Energy Inc peatoimetaja. Magnetitega, kui te põletate plasma, ei pruugi aatomid piisavalt stabiilsena hoida, et see hoiab kokku kogu energiat.

Unustatud idee

Uus lähenemisviis kasutab nii elektri- kui ka magnetvälju, et luua hübriid-fusioonseade. See nn "kiirte sihtmärgi fusioon" ei ürita aatomeid ühest allikast kokku sulata; Pigem satub see aatomite kihile tahke sihtmärgi suunas - ja aatomid, mis tulekahjul on sihtmärgiga aatomid. Selle lähenemisviisi ioonkiire koosneb deuteeriumist või ühe neutroniga raskedest vesinikuioonidest ja sihtmärk koosneb triitiumioonidest, raskest vesinikust kahe neutroniga. Lähenemisviis kasutab vesinikku, mis on kergeim element, sest termotuumasünteesi korral on Hopkinsi järgi kõige kergemad elemendid.

Magnetilised läätsed stabiliseerivad ja kiirendavad ioonkiirte aatomit ja kui kiir jõuab sihtmärgini, ühendavad need kaks tüüpi vesinikuaatomid ja vabastab suure energia neutronid, mida saab seejärel kasutada vee- või auruturbiinide soojendamiseks. Fusioon loob ka mittetoksilise heeliumi ja natuke veidi originaalse kütuseallika, triitiumi, mis on veidi radioaktiivne, kuid mida saab taaskasutada kütusena, ütles Hopkins.

See sihtmärk-termotuumasünteesi idee esitati esmakordselt 1930-ndatel ja oli "arvatavasti elujõuline", sest see kasutab rohkem energiat kui see genereerib, ütles Hopkins. "See algselt visati kui termotuumaenergeetika tee, sest see kiirgab palju energiat [see ei ole kasutatav]. See hajub liiga palju, kui see tabab eesmärki," ütles Hopkins WordsSideKick.com'ile. "Sellisel viisil on kaotatud liiga palju energiat, mis oli mingi idee lõpp."

Vähem levib

Uue lähenemisviisi meeskond aga ütles, et ta saab nikastada aatomeid nii sihtmärgi kui ka valgusvihu puhul, mängides nende spinpolarisatsiooni - või nende spinni orientatsiooni (põhimõiste, mis viitab sellele, kuidas osakesed pöörlevad). Hopkins ütles, et kallutades keerutab just nii, võivad teadlased ületada nn. Kuldmunbarjääri või jõud, mis tõrjuvad aatomeid, mis liiguvad liiga lähedalt. See vähendab aatomite hajumise ulatust, kogudes kogutud energiat. [5 igapäevased asjad, mis on radioaktiivsed]

Hopkins ja kaaslaste keskkooliõpilased, Forrest Betton ja Eric Thomas, lõid 2011. aastal väikese lauaarvuti mudeli ja leidis, et spin polarisatsioon suurendas energiatõhusust kahe järku ulatuses.

Kuid mitte kõik ei ole veendunud, et see kava ulatub kaugemale kui lauaarvuti mudel.

"Kuigi sellised süsteemid võivad teha termotuumasünteesi reaktsioone madalal tasemel... saada rohkem energiat kui see, mida te kasutate, on lootusetu üsna põhjaval põhjustel," sõnas Donald Spong, plasma füüsik, kes töötas termotuumasünteesi reaktsioonides Oak Ridge National Laboratory of Tennessee, rääkis Live News'ist e-kirjas.

Seda seetõttu, et hajumine on tõenäoliselt liiga kõrge, ütles Spong, kes ei ole Agni uurimistööga seotud.

Isegi kui eksootilised spin-polarisatsiooni seisundid vähendavad hajumist, "oleks vaja hinnata, kas reaktsiooni efektiivsuse väidetav suurenemine ületab niinimetatud eksootilise olukorra tekitamiseks vajalikku energiat," ütles Spong.

Michigani ülikoolis olev plasmafüüsik John Foster, kes ei kuulu projekti, ei usu, et see on võimatu, kuid lihtsalt väga keeruline. "Ma ei saa kunagi öelda, et see on keeruline," ütles ta. "Tugevate sihtmärkidega on hajumine märkimisväärne."

Kuid "on tõestatud, et spin polariseerumine suurendab tõhusust märkimisväärselt," ütles ta. "Trikk tõmbab selle välja praktikas ja massiliselt."

Hopkins ütles, et on optimistlik, et Agni disain ei kesta kauem kui 30 aastat. "Inimesed on öelnud, et nad on viimase 80 aasta jooksul fusiooniga lähedal," ütles Hopkins. "Lõpuks keegi hakkab seda purustama."

Oleks põnev näha, milline laev, kui üldse, leiab esimese silmapiiri.

Toimetaja märkus: seda lugu värskendati, et parandada termotuumasünteesi energia muundamiseks kasutatavasse energiasse. Fusion võib võimendada auruturbiini, mitte tuuleturbiini.

Algselt avaldatud WordsSideKick.com.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com