Fiziki v ZDA in na Japonskem so prvič opazili jedrsko fuzijo med protoni in atomi bora-11 v magnetno omejeni plazmi. Pravijo, da rezultat dokazuje potencial fuzije protona in bora kot izdatnega, ekonomičnega vira energije. Toda drugi opozarjajo, da znanstvena podlaga za tak vir energije ostaja večinoma nedokazana in da komercialnim elektrarnam stojijo ogromne tehnične ovire.
Vse oblike fuzije obljubljajo skoraj neomejeno, čisto, osnovno energijo brez težav z morebitnim taljenjem in dolgoživimi odpadki, ki povzročajo cepitev. Toda proton–bor (str11B) fuzija prinaša nekaj dodatnih prednosti v primerjavi z bolj običajnimi reakcijami, ki vključujejo vodikova izotopa devterij in tritij.
Bor je mogoče preprosto izkopati, medtem ko je tritij na Zemlji redek in ga je težko umetno proizvesti. Reakcije proton-bor proizvajajo tudi tri atome helija (alfa delce) – katerih energijo bi načeloma lahko neposredno pretvorili v elektriko – pri tem pa ne ustvarjajo nevtronov in s tem bistveno zmanjšajo radioaktivno onesnaženje komponent reaktorja.
Vendar imajo te dodatne točke svojo ceno. Sama fuzija devterija in tritija zahteva ogromne temperature za premagovanje medsebojnega odboja jeder – okoli 100 milijonov kelvinov. Toda reakcije proton-bor potrebujejo še veliko bolj ekstremne pogoje – približno 1.5 milijarde kelvinov.
Kot avtorji najnovejše raziskave pojasniti v članku, objavljenem v Nature Communicationsvišja kot je temperatura plazme, več energije se običajno odda v obliki sinhrotronskega in zavornega sevanja. Poudarjajo, da je zaradi tega težje ustvariti več energije s fuzijskimi reakcijami, kot je potrebno za napajanje reaktorja – kar je velika težava, ko bo komercialna elektrarna verjetno potrebovala energijski dobiček vsaj 50 za premagovanje neučinkovitosti pri proizvodnji električne energije. postopek.
Novo delo so izvedli Richard Magee in njegovi sodelavci iz kalifornijskega fuzijskega podjetja TAE tehnologije skupaj z znanstveniki na Nacionalni inštitut za znanost o fuziji v Tokiju na Japonskem. Raziskovalci so izvajali svoje poskuse na inštitutski veliki vijačni napravi (LHD), stelaratorju z že nameščenim potrebnim fuzijskim gorivom – protoni se izstreljujejo kot visokoenergijski nevtralni žarki, medtem ko se borov prah vbrizga v plazmo, da pomaga zmanjšati nečistoče.
TAE je zagotovil detektor, ki je temeljil na delno osiromašenem silicijevem polprevodniku, ki ustvarja tok, ko ga zadenejo delci alfa. Narejen je bil, da bi preprečil napačno registracijo signalov rentgenskih žarkov in drugega plazemskega sevanja, tako da je bil nagnjen stran od jedrne plazme in da so nabiti alfa delci usmerjeni k njej z velikim magnetnim poljem LHD.
Raziskovalci so februarja lani izvedli več deset poskusnih posnetkov. Opazovali so fuzijske reakcije tako, da so primerjali signal na svojem detektorju pred in po vklopu nevtralnih žarkov ter izvedli nekaj strelov brez borovega prahu. Šele ko so imeli nevtralne žarke in borov prah, so dosegli skokovit obseg proizvodnje – natančna vrednost tega jim je povedala, da proizvajajo približno 1012 fuzijske reakcije na sekundo, kar je v skladu z računalniškimi simulacijami.
Izzivi pred nami
To ni prva predstavitev fuzije protona in bora – znanstveniki so jo že opazovali s pospeševalniki delcev in močnimi laserji. Toda ameriško-japonsko sodelovanje trdi, da je pomembno preučiti reakcijo tam, kjer bi jo na koncu izkoristili – znotraj magnetno omejene termonuklearne plazme. Raziskovalci priznavajo, da je treba opraviti še veliko dela, vendar so prepričani, da bo TAE dosegel povečanje energije v eni od svojih naprav.
Dejansko TAE trdi, da je na dobri poti do komercialne fuzijske energije. Podjetje je zgradilo serijo vse bolj izpopolnjenih reaktorjev za raziskovanje fuzije z obrnjeno konfiguracijo polja, ki vključuje sprožanje impulzov plazme v komoro in njihovo magnetno držanje na mestu z vrtenjem. Nobena od dosedanjih naprav ni dokazala fuzije protona in bora – njegov trenutni reaktor »Norman« uporablja vodikovo plazmo –, vendar podjetje pravi, da namerava do zgodnjih 2030-ih poslati elektriko v omrežje iz pilotne elektrarne na proton in bor.
Mejnik vžiga National Ignition Facility sproži nov zagon za lasersko fuzijo
Peter Norreys, plazemski fizik na Univerzi v Oxfordu v Združenem kraljestvu, pravi, da so raziskovalci v svojih poskusih opravili "dobro delo". Vendar trdi, da je fuzija protona in bora še vedno daleč od konkurenčnosti reakcij devterija in tritija. En potencialni zaplet, pravi, je potreba po relativističnih opisih dinamike plazme pri tako visokih temperaturah. Prav tako meni, da je verjetno, da bi zavorno sevanje lahko poslabšalo zadrževanje plazme z erodiranjem notranjih površin reaktorja.
Varovani so tudi znanstveniki konzorcija EUROfusion v Garchingu v Nemčiji. Tony Donné, Hartmut Zohm in Volker Naulin so povedali Svet fizike da je opazovana reakcijska hitrost v zadnjih poskusih za približno deset velikosti premajhna, da bi bila uporabna za fuzijsko energijo (ob upoštevanju nizke gostote moči proton–bor).
Imajo "močne pomisleke", da bo kdaj mogoče doseči pridobitve, potrebne za komercialno proizvodnjo električne energije, in opozarjajo, da bi lahko zavorno sevanje dejansko bilo tako močno, da bi preseglo moč, potrebno za segrevanje in nadzor plazme - zaradi česar bi plazma kolaps.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- vir: https://physicsworld.com/a/proton-boron-fusion-passes-scientific-milestone/
- : je
- 1
- 100
- a
- O meni
- AC
- pospeševalniki
- Račun
- Doseči
- potrditi
- Dodatne
- po
- Alpha
- že
- in
- SE
- Trdi
- okoli
- AS
- At
- Avtorji
- Osnova
- BE
- pred
- počutje
- med
- Billion
- Prinaša
- zgrajena
- by
- CAN
- knjigovodska
- povzroča
- komora
- zaračuna
- terjatve
- sodelovanje
- Collapse
- sodelavci
- kako
- komercialna
- podjetje
- v primerjavi z letom
- primerjavo
- deli
- računalnik
- Pogoji
- Prepričani
- konfiguracija
- konzorcij
- nadzor
- pretvori
- Core
- bi
- par
- Trenutna
- Datum
- Dokazano
- dokazuje,
- Gostota
- naprava
- naprave
- DID
- težko
- neposredno
- ducata
- dinamika
- Zgodnje
- Zemlja
- enostavno
- elektrika
- energija
- ogromno
- VEDNO
- presega
- Exploited
- raziskuje
- ekstremna
- Sklad
- februar
- Polje
- konec
- streljanje
- Firm
- prva
- prvič
- za
- obrazec
- Obrazci
- sveže
- iz
- gorivo
- fuzija
- Gain
- zaslužek
- ustvarjajo
- ustvarjajo
- generacija
- Nemčija
- dobili
- Mreža
- Imajo
- ob
- helij
- pomoč
- visoka
- več
- držite
- gospodarstvo
- HTTPS
- velika
- Ovir
- vodik
- Vžig
- slika
- Pomembno
- in
- vedno
- Podatki
- Inštitut
- namerava
- vprašanje
- IT
- ITS
- sam
- Japonska
- Na Japonskem
- jpg
- skoči
- velika
- v veliki meri
- laser
- laserji
- Zadnja
- Lansko leto
- Zadnji
- Verjeten
- neomejen
- nizka
- je
- Magnetno polje
- Mainstream
- velika
- IZDELA
- max širine
- Meltdown
- mejnik
- milijonov
- minirano
- več
- vzajemno
- nacionalni
- Narava
- Blizu
- potrebno
- Nimate
- potrebna
- potrebe
- Nevtralna
- nevtroni
- Novo
- jedrske
- Jedrska fuzija
- of
- on
- ONE
- naročila
- Ostalo
- drugi
- izhod
- Premagajte
- Oxford
- Papir
- delec
- vozovnice
- Fizika
- pilot
- Kraj
- Kuga
- rastline
- Plazma
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- plus
- Točka
- točke
- mogoče
- potencial
- moč
- elektrarne
- močan
- prej
- Cena
- Načelo
- problem
- Težave
- Postopek
- proizvodnjo
- Obljuba
- protoni
- če
- objavljeno
- Push
- Sevanje
- REDKO
- Oceniti
- reakcija
- reakcije
- zmanjša
- zmanjšanje
- registracijo
- ostanki
- zahteva
- Raziskave
- raziskovalci
- Richard
- soba
- pravi
- Znanost
- Znanstveniki
- drugi
- polprevodnik
- Serija
- več
- Signal
- signali
- Silicij
- majhna
- So
- nekaj
- prefinjeno
- vir
- Sparks
- stati
- Še vedno
- močna
- študija
- v bistvu
- taka
- ob
- skupina
- tehnični
- Tehnologije
- deset
- da
- O
- UK
- njihove
- Njih
- s tem
- Misli
- 3
- skozi
- thumbnail
- čas
- do
- skupaj
- Tony
- tudi
- Res
- Obračalni
- Uk
- Konec koncev
- univerza
- Univerza v Oxfordu
- us
- navadno
- vrednost
- Odpadki
- način..
- Dobro
- ki
- medtem
- bo
- z
- brez
- delo
- bi
- leto
- zefirnet