פיזיקאים בארה"ב וביפן צפו בהיתוך גרעיני בין פרוטונים ואטומי בורון-11 בפלזמה מוגבלת מגנטית בפעם הראשונה. אומרים שהתוצאה מדגים את הפוטנציאל של היתוך פרוטון-בורון כמקור אנרגיה חסכוני בשפע. אבל אחרים מזהירים כי הבסיס המדעי למקור אנרגיה כזה נותר ברובו בלתי מוכח וכי מכשולים טכניים עצומים עומדים בדרכן של תחנות כוח מסחריות.
כל צורות ההיתוך מחזיקות בהבטחה של אנרגיית עומס בסיס כמעט חסרת גבולות, נקייה, ללא בעיות של התמוטטות אפשרית ופסולת ארוכת טווח הפוגעת בביקוע. אבל פרוטון-בורון (עמ'11ב) היתוך מביא כמה מעלות נוספות בהשוואה לתגובות המיינסטרים יותר הכוללות איזוטופי מימן דאוטריום וטריטיום.
ניתן לכרות בורון בקלות ואילו טריטיום נדיר בכדור הארץ וקשה לייצור מלאכותי. תגובות הפרוטון-בורון מייצרות גם שלושה אטומי הליום (חלקיקי אלפא) - שבאופן עקרוני ניתן היה להמיר את האנרגיה שלהם ישירות לחשמל - תוך שהם לא יוצרים נויטרונים, ובכך מפחיתים באופן משמעותי את הזיהום הרדיואקטיבי של רכיבי הכור.
עם זאת, לנקודות הפלוס הללו יש מחיר. היתוך דיוטריום-טריטיום עצמו דורש טמפרטורות אדירות כדי להתגבר על הדחייה ההדדית של הגרעינים - בסביבות 100 מיליון קלווין. אבל תגובות פרוטון-בורון עדיין זקוקות לתנאים קיצוניים הרבה יותר - כ-1.5 מיליארד קלווין.
כמחברי המחקר האחרון להסביר במאמר שפורסם ב תקשורת טבע, ככל שטמפרטורת הפלזמה גבוהה יותר כך בדרך כלל מוקרנת יותר אנרגיה בצורה של קרינת סינכרוטרון וברמססטרהלונג. זה, הם מציינים, מקשה על יצירת יותר אנרגיה באמצעות תגובות היתוך ממה שנדרש להפעלת כור - בעיה גדולה כאשר מפעל מסחרי צפוי להזדקק לרווח אנרגיה של לפחות 50 כדי להתגבר על חוסר יעילות בייצור החשמל. תהליך.
העבודה החדשה בוצעה על ידי ריצ'רד מגי ועמיתיו בחברת ההיתוך הקליפורנית טכנולוגיות TAE יחד עם מדענים ב- המכון הלאומי למדעי היתוך בטוקי, יפן. החוקרים ערכו את הניסויים שלהם על התקן סליל גדול (LHD) של המכון, כוכב כוכבים עם דלק ההיתוך הדרוש כבר במקום - הפרוטונים נורים כאלומות ניטרליות באנרגיה גבוהה בזמן שאבקת בורון מוזרקת לפלזמה כדי לסייע בהפחתת זיהומים.
TAE סיפק את הגלאי, אשר הסתמך על מוליך למחצה סיליקון מדולדל חלקית המייצר זרם כאשר נפגע על ידי חלקיקי אלפא. הוא נעשה כדי להימנע מרישום שגוי של אותות מקרני רנטגן וקרינת פלזמה אחרת על ידי הרחקת זווית מפלסמת הליבה וחלקיקי האלפא הטעונים מנווטים אליה על ידי השדה המגנטי הגדול של ה-LHD.
החוקרים ביצעו כמה עשרות זריקות ניסוי בפברואר אשתקד. הם צפו בתגובות היתוך על ידי השוואת האות בגלאי שלהם לפני ואחרי הדלקת הקרניים הנייטרליות וכן ביצעו כמה יריות ללא אבקת בורון. רק כשהיה להם גם קורות ניטרליות וגם אבקת בורון, הם קיבלו קפיצה בתפוקה - הערך המדויק של זה אמר להם שהם מייצרים בערך 1012 תגובות היתוך לשנייה, שהסכימו עם סימולציות ממוחשבות.
אתגרים קדימה
זו אינה ההדגמה הראשונה של היתוך פרוטון-בור - מדענים צפו בה בעבר באמצעות מאיצי חלקיקים ולייזרים רבי עוצמה. אבל שיתוף הפעולה האמריקאי-יפני טוען שחשוב לחקור את התגובה שבה היא תנוצל בסופו של דבר - בתוך פלזמה תרמו-גרעינית מוגבלת מגנטית. החוקרים מכירים בכך שצריך לעשות הרבה יותר עבודה, אך בטוחים ש-TAE ישיג רווח אנרגיה באחד מהמכשירים שלו.
ואכן, TAE טוענת שהיא בדרך לאנרגיית היתוך מסחרית. החברה בנתה סדרה של כורים מתוחכמים יותר ויותר כדי לחקור היתוך בתצורה הפוכה בשדה, הכולל ירי פולסים של פלזמה לתוך תא והחזקתם במקומם בצורה מגנטית על ידי סיבובם. אף אחד מהמכשירים עד כה לא הדגים היתוך פרוטון-בורון - הכור ה"נורמן" הנוכחי שלו באמצעות פלזמת מימן - אך החברה טוענת שהיא מתכוונת לשלוח חשמל לרשת מתחנת כוח פיילוט של פרוטון-בורון עד תחילת שנות ה-2030.
אבן דרך ההצתה של מתקן ההצתה הלאומי מעוררת דחיפה חדשה לאיחוי לייזר
פיטר נוריס, פיזיקאי פלזמה מאוניברסיטת אוקספורד בבריטניה, אומר שהחוקרים עשו "עבודה מצוינת" בניסויים שלהם. אבל הוא טוען שהיתוך פרוטון-בורון עדיין רחוק מלהתחרות בתגובות דאוטריום-טריטיום. סיבוך אפשרי אחד, הוא אומר, הוא הצורך בתיאורים רלטיביסטיים של דינמיקת פלזמה בטמפרטורות כה גבוהות. הוא גם חושב שסביר להניח שקרינת ברמססטרהלונג עלולה לפגוע בכליאת הפלזמה על ידי שחיקת המשטחים הפנימיים של הכור.
גם מדענים בקונסורציום EUROfusion ב-Garching, גרמניה, נשמרים. טוני דונה, הרטמוט זוהם ווולקר נאולין סיפרו עולם הפיזיקה שקצב התגובה שנצפה בניסויים האחרונים הוא כעשרה סדרי גודל קטן מכדי להיות שימושי לאנרגיית היתוך (בהתחשב בצפיפות ההספק הנמוכה של פרוטון-בורון).
יש להם "ספקות עזים" שאי פעם ניתן יהיה להשיג את הרווחים הדרושים לייצור חשמל מסחרי, ומזהירים שקרינת ברמססטרהלונג יכולה למעשה להיות כל כך חזקה שהיא עולה על ההספק הדרוש לחימום ולבקרת הפלזמה - מה שגורם לפלזמה הִתמוֹטְטוּת.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
- מקור: https://physicsworld.com/a/proton-boron-fusion-passes-scientific-milestone/
- :הוא
- 1
- 100
- a
- אודות
- AC
- מאיצים
- חֶשְׁבּוֹן
- להשיג
- הודה
- נוסף
- לאחר
- אלפא
- כְּבָר
- ו
- ARE
- מתווכח
- סביב
- AS
- At
- מחברים
- בסיס
- BE
- לפני
- להיות
- בֵּין
- B
- מביא
- נבנה
- by
- CAN
- נושאת
- גורם
- תָא
- טעון
- טענות
- שיתוף פעולה
- הִתמוֹטְטוּת
- עמיתים
- איך
- מסחרי
- חברה
- לעומת
- השוואה
- רכיבים
- המחשב
- תנאים
- בטוח
- תְצוּרָה
- קונסורציום
- לִשְׁלוֹט
- הומר
- ליבה
- יכול
- זוג
- נוֹכְחִי
- תַאֲרִיך
- מופגן
- מדגים
- צפיפות
- מכשיר
- התקנים
- DID
- קשה
- ישירות
- תריסר
- דינמיקה
- מוקדם
- כדור הארץ
- בקלות
- חשמל
- אנרגיה
- עֲנָקִי
- אי פעם
- עולה
- ומנוצל
- לחקור
- קיצוני
- מתקן
- פבואר
- שדה
- סוף
- ירי
- פירמה
- ראשון
- firsttime
- בעד
- טופס
- צורות
- טרי
- החל מ-
- לתדלק
- היתוך
- לְהַשִׂיג
- רווחים
- ליצור
- יצירת
- דור
- גרמניה
- לקבל
- רֶשֶׁת
- יש
- יש
- הליום
- לעזור
- גָבוֹהַ
- גבוה יותר
- להחזיק
- מחזיק
- HTTPS
- עצום
- משוכות
- הידרוגנציה
- הצתה
- תמונה
- חשוב
- in
- יותר ויותר
- מידע
- מכון
- מתכוונת
- סוגיה
- IT
- שֶׁלָה
- עצמו
- יפן
- יפן של
- jpg
- לקפוץ
- גָדוֹל
- במידה רבה
- לייזר
- לייזרים
- אחרון
- שנה שעברה
- האחרון
- סביר
- בלתי מוגבלות
- נמוך
- עשוי
- שדה מגנטי
- זרם מרכזי
- גדול
- עושה
- max-width
- המשבר
- ציון דרך
- מִילִיוֹן
- מְמוּקָשׁ
- יותר
- הדדי
- לאומי
- טבע
- ליד
- הכרחי
- צורך
- נחוץ
- צרכי
- נטרל
- נויטרונים
- חדש
- גַרעִינִי
- היתוך גרעיני
- of
- on
- ONE
- הזמנות
- אחר
- אחרים
- תפוקה
- להתגבר על
- אוקספורד
- מאמר
- חלקיק
- מעברי
- פיסיקה
- טַיָס
- מקום
- מגפה
- צמחים
- פלזמה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- ועוד
- נקודה
- נקודות
- אפשרי
- פוטנציאל
- כּוֹחַ
- תחנות כוח
- חזק
- קוֹדֶם
- מחיר
- עקרון
- בעיה
- בעיות
- תהליך
- לייצר
- הבטחה
- פרוטונים
- ובלבד
- לאור
- דחוף
- קרינה
- נדיר
- ציון
- תגובה
- תגובות
- להפחית
- הפחתה
- רישום
- שְׂרִידִים
- דורש
- מחקר
- חוקרים
- ריצ'רד
- חֶדֶר
- אומר
- מדע
- מדענים
- שְׁנִיָה
- סמיקונדקטור
- סדרה
- כמה
- לאותת
- אותות
- סיליקון
- קטן
- So
- כמה
- מתוחכם
- מָקוֹר
- ניצוצות
- לעמוד
- עוד
- חזק
- לימוד
- באופן משמעותי
- כזה
- נטילת
- נבחרת
- טכני
- טכנולוגיות
- עשר
- זֶה
- השמיים
- בריטניה
- שֶׁלָהֶם
- אותם
- בכך
- חושב
- שְׁלוֹשָׁה
- דרך
- תמונה ממוזערת
- זמן
- ל
- יַחַד
- טוני
- גַם
- נָכוֹן
- פנייה
- Uk
- בסופו של דבר
- אוניברסיטה
- אוניברסיטת אוקספורד
- us
- בְּדֶרֶך כְּלַל
- ערך
- לבזבז
- דֶרֶך..
- טוֹב
- אשר
- בזמן
- יצטרך
- עם
- לְלֹא
- תיק עבודות
- היה
- שנה
- זפירנט