فیزیکدانان در ایالات متحده و ژاپن برای اولین بار همجوشی هسته ای بین پروتون ها و اتم های بور 11 را در یک پلاسمای محصور مغناطیسی مشاهده کردند. آنها می گویند که نتیجه پتانسیل همجوشی پروتون-بور را به عنوان یک منبع انرژی فراوان و اقتصادی نشان می دهد. اما دیگران هشدار می دهند که اساس علمی چنین منبع انرژی تا حد زیادی ثابت نشده است و موانع فنی بزرگی بر سر راه نیروگاه های تجاری قرار دارد.
همه اشکال همجوشی نوید انرژی تقریباً بی حد و حصر، پاک و با بار پایه را بدون مشکلات ذوب احتمالی و ضایعات طولانی مدتی که شکافت را آزار می دهد، دارند. اما پروتون-بور (ص11ب) همجوشی در مقایسه با واکنشهای اصلیتر که شامل ایزوتوپهای هیدروژن دوتریوم و تریتیوم است، چند ویژگی اضافی به همراه دارد.
بور را می توان به راحتی استخراج کرد در حالی که تریتیوم در زمین کمیاب است و تولید مصنوعی آن دشوار است. واکنشهای پروتون-بور همچنین سه اتم هلیوم (ذرات آلفا) تولید میکنند - که انرژی آنها در اصل میتواند مستقیماً به الکتریسیته تبدیل شود - در حالی که هیچ نوترونی تولید نمیکند و در نتیجه آلودگی رادیواکتیو اجزای راکتور را بهطور قابلتوجهی کاهش میدهد.
با این حال، این امتیازهای مثبت قیمتی دارند. همجوشی دوتریوم-تریتیوم خود به دماهای بسیار زیادی برای غلبه بر دافعه متقابل هسته ها نیاز دارد - حدود 100 میلیون کلوین. اما واکنشهای پروتون-بور همچنان به شرایط بسیار شدیدتری نیاز دارند - حدود 1.5 میلیارد کلوین.
به عنوان نویسندگان آخرین تحقیق توضیح در مقاله منتشر شده در طبیعت ارتباطاتهر چه دمای پلاسما بالاتر باشد، معمولاً انرژی بیشتری به شکل تشعشعات سنکروترون و برمسترالانگ تابش می شود. آنها خاطرنشان میکنند که این امر تولید انرژی بیشتر از طریق واکنشهای همجوشی را سختتر از مقدار مورد نیاز برای تامین انرژی یک راکتور میکند - مشکلی بزرگ زمانی که یک نیروگاه تجاری احتمالاً برای غلبه بر ناکارآمدیهای تولید برق به افزایش انرژی حداقل 50 نیاز دارد. روند.
کار جدید توسط ریچارد مگی و همکارانش در شرکت فیوژن کالیفرنیایی انجام شد فن آوری های TAE همراه با دانشمندان در موسسه ملی علوم همجوشی در توکی ژاپن محققان آزمایشهای خود را بر روی دستگاه هلیکال بزرگ (LHD) موسسه انجام دادند، ستارهای که سوخت همجوشی لازم را از قبل در اختیار داشت - پروتونها به صورت پرتوهای خنثی پرانرژی شلیک میشوند در حالی که پودر بور برای کمک به کاهش ناخالصیها به پلاسما تزریق میشود.
TAE آشکارساز را فراهم کرد که متکی بر یک نیمه هادی سیلیکونی نیمه تهی شده بود که در هنگام برخورد ذرات آلفا جریان تولید می کرد. این برای جلوگیری از ثبت اشتباه سیگنال های اشعه ایکس و سایر تشعشعات پلاسما با زاویه گرفتن از پلاسمای هسته و هدایت ذرات آلفای باردار به آن توسط میدان مغناطیسی بزرگ LHD ساخته شده است.
محققان در فوریه سال گذشته چندین عکس آزمایشی انجام دادند. آنها با مقایسه سیگنال روی آشکارساز خود قبل و بعد از روشن کردن پرتوهای خنثی و همچنین انجام برخی عکسها بدون پودر بور، واکنشهای همجوشی را مشاهده کردند. تنها زمانی که آنها پرتوهای خنثی و پودر بور داشتند، جهشی در خروجی دریافت کردند - که مقدار دقیق آن به آنها می گفت که آنها حدود 10 تولید می کردند.12 واکنش های همجوشی در ثانیه، که با شبیه سازی های کامپیوتری مطابقت داشت.
چالش های پیش رو
این اولین نمایش همجوشی پروتون-بور نیست - دانشمندان قبلاً آن را با استفاده از شتاب دهندههای ذرات و لیزرهای قدرتمند مشاهده کردهاند. اما همکاری ایالات متحده و ژاپن استدلال میکند که بررسی واکنش در جایی که در نهایت مورد بهرهبرداری قرار میگیرد - در داخل یک پلاسمای گرما هستهای محصور مغناطیسی مهم است. محققان اذعان دارند که کار بسیار بیشتری باید انجام شود، اما مطمئن هستند که TAE در یکی از دستگاه های خود به افزایش انرژی دست خواهد یافت.
در واقع، TAE ادعا می کند که در مسیر خوبی برای انرژی همجوشی تجاری قرار دارد. این شرکت مجموعهای از راکتورهای پیچیدهتر را برای کشف همجوشی پیکربندی معکوس میدانی ساخته است که شامل شلیک پالسهای پلاسما به داخل یک محفظه و نگه داشتن آنها به صورت مغناطیسی با چرخش آنها است. هیچ یک از دستگاهها تا به امروز همجوشی پروتون و بور را نشان ندادهاند - راکتور "نورمن" فعلی آن با استفاده از پلاسمای هیدروژنی - اما شرکت میگوید قصد دارد تا اوایل دهه 2030 برق را از یک نیروگاه آزمایشی پروتون-بور به شبکه بفرستد.
نقطه عطف احتراق مرکز ملی احتراق جرقه جدیدی را برای همجوشی لیزری ایجاد می کند
پیتر نوریسیک فیزیکدان پلاسما در دانشگاه آکسفورد در بریتانیا، می گوید که محققان در آزمایشات خود "کار خوبی" انجام داده اند. اما او استدلال میکند که همجوشی پروتون-بور هنوز از رقابت با واکنشهای دوتریوم-تریتیوم فاصله دارد. او میگوید یک عارضه بالقوه، نیاز به توصیف نسبیتی از دینامیک پلاسما در چنین دماهای بالایی است. او همچنین فکر میکند این احتمال وجود دارد که تشعشعات bremsstrahlung با فرسایش سطوح داخلی راکتور، محصور شدن پلاسما را مختل کند.
دانشمندان کنسرسیوم EUROfusion در گارچینگ آلمان نیز تحت مراقبت هستند. تونی دان، هارتموت زوم و ولکر ناولین به این موضوع گفتند دنیای فیزیک سرعت واکنش مشاهدهشده در آخرین آزمایشها حدود ده مرتبه بزرگی آنقدر کوچک است که برای انرژی همجوشی مفید نیست (با در نظر گرفتن چگالی توان کم پروتون-بور).
آنها «تردید شدید» دارند که دستیابی به دستاوردهای مورد نیاز برای تولید برق تجاری ممکن خواهد بود، و احتیاط می کنند که تشعشعات bremsstrahlung در واقع می تواند آنقدر قوی باشد که از توان لازم برای گرم کردن و کنترل پلاسما فراتر رود و باعث شود پلاسما به سقوط - فروپاشی.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/proton-boron-fusion-passes-scientific-milestone/
- :است
- 1
- 100
- a
- درباره ما
- AC
- شتاب دهنده ها
- حساب
- رسیدن
- اذعان
- اضافی
- پس از
- آلفا
- قبلا
- و
- هستند
- استدلال می کند
- دور و بر
- AS
- At
- نویسندگان
- اساس
- BE
- قبل از
- بودن
- میان
- بیلیون
- به ارمغان می آورد
- ساخته
- by
- CAN
- حمل
- باعث می شود
- اتاق
- متهم
- ادعای
- همکاری
- سقوط - فروپاشی - اضمحلال
- همکاران
- بیا
- تجاری
- شرکت
- مقایسه
- مقایسه
- اجزاء
- کامپیوتر
- شرایط
- مطمئن
- پیکر بندی
- کنسرسیوم
- کنترل
- مبدل
- هسته
- میتوانست
- زن و شوهر
- جاری
- تاریخ
- نشان
- نشان می دهد
- چگالی
- دستگاه
- دستگاه ها
- DID
- مشکل
- مستقیما
- دوجین
- دینامیک
- در اوایل
- زمین
- به آسانی
- برق
- انرژی
- عظیم
- تا کنون
- بیش از
- سوء استفاده قرار گیرد
- اکتشاف
- مفرط
- امکان
- فوریه
- رشته
- پایان
- تیر
- شرکت
- نام خانوادگی
- بار اول
- برای
- فرم
- اشکال
- تازه
- از جانب
- سوخت
- ادغام
- افزایش
- عایدات
- تولید می کنند
- مولد
- نسل
- آلمان
- دریافت کنید
- توری
- آیا
- داشتن
- گاز هلیوم
- کمک
- زیاد
- بالاتر
- نگه داشتن
- برگزاری
- HTTPS
- بزرگ
- موانع
- هیدروژن
- احتراق
- تصویر
- مهم
- in
- به طور فزاینده
- اطلاعات
- موسسه
- قصد دارد
- موضوع
- IT
- ITS
- خود
- ژاپن
- ژاپن
- JPG
- پرش
- بزرگ
- تا حد زیادی
- لیزر
- لیزر
- نام
- پارسال
- آخرین
- احتمالا
- بی حد و حصر
- کم
- ساخته
- میدان مغناطیسی
- مسیر اصلی
- عمده
- باعث می شود
- حداکثر عرض
- بحران
- مرحله مهمی از زندگی
- میلیون
- مین گذاری
- بیش
- متقابل
- ملی
- طبیعت
- نزدیک
- لازم
- نیاز
- ضروری
- نیازهای
- خنثی
- نوترون
- جدید
- هستهای
- سوخت هسته ای
- of
- on
- ONE
- سفارشات
- دیگر
- دیگران
- تولید
- غلبه بر
- اکسفورد
- مقاله
- ذره
- عبور می کند
- فیزیک
- خلبان
- محل
- طاعون
- گیاهان
- پلاسما
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- به علاوه
- نقطه
- نقطه
- ممکن
- پتانسیل
- قدرت
- نیروگاه
- قوی
- قبلا
- قیمت
- اصل
- مشکل
- مشکلات
- روند
- تولید کردن
- وعده
- پروتون ها
- ارائه
- منتشر شده
- فشار
- تابش
- نادر
- نرخ
- واکنش
- واکنش
- كاهش دادن
- کاهش
- ثبت نام
- بقایای
- نیاز
- تحقیق
- محققان
- ریچارد
- اتاق
- می گوید:
- علم
- دانشمندان
- دوم
- نیمه هادی
- سلسله
- چند
- سیگنال
- سیگنال
- سیلیکون
- کوچک
- So
- برخی از
- مصنوعی
- منبع
- جرقه
- ایستادن
- هنوز
- قوی
- مهاجرت تحصیلی
- قابل ملاحظه ای
- چنین
- مصرف
- تیم
- فنی
- فن آوری
- ده
- که
- La
- انگلستان
- شان
- آنها
- در نتیجه
- فکر می کند
- سه
- از طریق
- کوچک
- زمان
- به
- با هم
- تونی
- هم
- درست
- عطف
- Uk
- در نهایت
- دانشگاه
- دانشگاه آکسفورد
- us
- معمولا
- ارزش
- ضایعات
- مسیر..
- خوب
- که
- در حین
- اراده
- با
- بدون
- مهاجرت کاری
- خواهد بود
- سال
- زفیرنت