นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นได้สังเกตปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันระหว่างโปรตอนและอะตอมโบรอน-11 ในพลาสมาที่ถูกคุมขังด้วยสนามแม่เหล็กเป็นครั้งแรก พวกเขาบอกว่าผล แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการหลอมรวมโปรตอนและโบรอนในฐานะแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์และประหยัด แต่คนอื่นๆ เตือนว่าพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับแหล่งพลังงานดังกล่าวยังไม่ได้รับการพิสูจน์เป็นส่วนใหญ่ และอุปสรรคทางเทคนิคขนาดใหญ่ยังเป็นอุปสรรคต่อการสร้างโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์
ฟิวชันทุกรูปแบบถือเป็นสัญญาว่าจะได้พลังงานเบสโหลดที่สะอาดและไร้ขีดจำกัด โดยไม่มีปัญหาการหลอมละลายที่เป็นไปได้และของเสียที่มีอายุการใช้งานยาวนานที่ทำให้เกิดฟิชชัน แต่โปรตอน–โบรอน (หน้า11B) ฟิวชันนำมาซึ่งข้อดีเพิ่มเติมอีกสองสามประการเมื่อเทียบกับปฏิกิริยากระแสหลักที่เกี่ยวข้องกับไอโซโทปของไฮโดรเจน ดิวทีเรียมและทริเทียม
โบรอนสามารถขุดได้ง่ายในขณะที่ไอโซโทปนั้นหายากบนโลกและผลิตขึ้นเองได้ยาก ปฏิกิริยาโปรตอน-โบรอนยังก่อให้เกิดอะตอมของฮีเลียมสามอะตอม (อนุภาคแอลฟา) ซึ่งโดยหลักการแล้วพลังงานสามารถเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้โดยตรง ในขณะที่ไม่สร้างนิวตรอน และด้วยเหตุนี้จึงช่วยลดการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในส่วนประกอบของเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างมาก
อย่างไรก็ตามคะแนนบวกเหล่านั้นมีราคา การหลอมรวมดิวทีเรียม-ทริเทียมนั้นต้องใช้อุณหภูมิมหาศาลเพื่อเอาชนะการผลักกันของนิวเคลียสซึ่งอยู่ที่ประมาณ 100 ล้านเคลวิน แต่ปฏิกิริยาของโปรตอนและโบรอนยังต้องการสภาวะที่รุนแรงกว่านี้มาก ซึ่งก็คือประมาณ 1.5 พันล้านเคลวิน
ในฐานะผู้เขียนงานวิจัยล่าสุด อธิบายในบทความที่ตีพิมพ์ใน การสื่อสารธรรมชาติยิ่งอุณหภูมิของพลาสมาสูงขึ้น พลังงานมักจะถูกแผ่ออกไปในรูปของรังสีซินโครตรอนและเบรมสตราห์ปอด พวกเขาชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้ทำให้ยากต่อการสร้างพลังงานผ่านปฏิกิริยาฟิวชันมากกว่าที่จำเป็นสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นปัญหาหลักเมื่อโรงงานเชิงพาณิชย์ต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 50 เพื่อเอาชนะความไร้ประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า กระบวนการ.
งานใหม่นี้ดำเนินการโดย Richard Magee และเพื่อนร่วมงานที่ Californian fusion company ทีเออี เทคโนโลยี ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ที่ สถาบันแห่งชาติเพื่อวิทยาศาสตร์ฟิวชั่น ในเมืองโทกิ ประเทศญี่ปุ่น นักวิจัยได้ทำการทดลองกับ Large Helical Device (LHD) ของสถาบัน ซึ่งเป็นสเตลลาเรเตอร์ที่มีเชื้อเพลิงฟิวชันที่จำเป็นอยู่แล้ว โดยโปรตอนจะถูกยิงเป็นลำแสงกลางที่มีพลังงานสูง ขณะที่ผงโบรอนจะถูกฉีดเข้าไปในพลาสมาเพื่อช่วยลดสิ่งเจือปน
TAE จัดหาเครื่องตรวจจับซึ่งอาศัยสารกึ่งตัวนำซิลิกอนที่พร่องไปบางส่วนซึ่งสร้างกระแสเมื่อกระทบกับอนุภาคแอลฟา มันถูกสร้างเพื่อหลีกเลี่ยงการลงทะเบียนสัญญาณที่ผิดพลาดจากรังสีเอกซ์และรังสีพลาสมาอื่นๆ โดยการทำมุมให้ห่างจากแกนพลาสมา และให้อนุภาคแอลฟาที่มีประจุไฟฟ้านำทางโดยสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ของ LHD
นักวิจัยทำการทดลองหลายโหลในเดือนกุมภาพันธ์ปีที่แล้ว พวกเขาสังเกตปฏิกิริยาฟิวชันโดยเปรียบเทียบสัญญาณบนเครื่องตรวจจับก่อนและหลังเปิดลำแสงที่เป็นกลาง รวมทั้งถ่ายภาพบางส่วนโดยไม่ใช้ผงโบรอน เมื่อพวกเขามีทั้งลำแสงที่เป็นกลางและผงโบรอนเท่านั้น พวกเขาจึงได้รับผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด – ค่าที่แน่นอนซึ่งบอกพวกเขาว่ากำลังผลิตประมาณ 1012 ปฏิกิริยาฟิวชั่นต่อวินาทีซึ่งสอดคล้องกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
ความท้าทายข้างหน้า
นี่ไม่ใช่การสาธิตการหลอมรวมโปรตอน-โบรอนครั้งแรก ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยสังเกตเห็นการหลอมรวมโปรตอนโดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคและเลเซอร์ทรงพลัง แต่ความร่วมมือระหว่างสหรัฐฯ-ญี่ปุ่นระบุว่า สิ่งสำคัญคือต้องศึกษาปฏิกิริยาที่ซึ่งในที่สุดมันจะถูกนำไปใช้ประโยชน์ – ภายในพลาสมาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่จำกัดด้วยสนามแม่เหล็ก นักวิจัยรับทราบว่าต้องทำงานมากขึ้น แต่มั่นใจว่า TAE จะได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นจากอุปกรณ์ชิ้นใดชิ้นหนึ่ง
แท้จริงแล้ว TAE อ้างว่าเป็นหนทางสู่การค้าพลังงานฟิวชัน บริษัทได้สร้างชุดเครื่องปฏิกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อสำรวจฟิวชันการกำหนดค่าแบบกลับด้านสนาม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการยิงพัลส์ของพลาสมาเข้าไปในห้องและยึดให้อยู่ในตำแหน่งด้วยแม่เหล็กโดยการหมุน ปัจจุบันยังไม่มีอุปกรณ์ใดที่แสดงให้เห็นการหลอมรวมของโปรตอน-โบรอน ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ “นอร์มัน” ในปัจจุบันที่ใช้ไฮโดรเจนพลาสมา แต่บริษัทกล่าวว่าตั้งใจที่จะส่งกระแสไฟฟ้าไปยังกริดจากโรงไฟฟ้าโปรตอน-โบรอนนำร่องในช่วงต้นปี 2030
เหตุการณ์สำคัญของการจุดระเบิดของ National Ignition Facility ทำให้เกิดแรงผลักดันใหม่สำหรับการหลอมรวมด้วยเลเซอร์
ปีเตอร์ นอร์เรย์นักฟิสิกส์ด้านพลาสมาแห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในสหราชอาณาจักร กล่าวว่า นักวิจัยได้ "ทำงานได้ดี" ในการทดลองของพวกเขา แต่เขาให้เหตุผลว่าการหลอมรวมโปรตอน-โบรอนยังห่างไกลจากปฏิกิริยาดิวทีเรียม-ทริเทียมที่เป็นคู่แข่งกัน เขากล่าวว่าภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นอย่างหนึ่งคือความต้องการคำอธิบายเชิงสัมพัทธภาพของพลาสมาไดนามิกที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ นอกจากนี้เขายังคิดว่าเป็นไปได้ว่ารังสีเบรมส์สตราห์ปอดอาจทำให้การกักเก็บพลาสมาลดลงโดยกัดกร่อนพื้นผิวด้านในของเครื่องปฏิกรณ์
นักวิทยาศาสตร์จากสมาคม EUROfusion ใน Garching ประเทศเยอรมนีก็ได้รับการคุ้มกันเช่นกัน Tony Donne, Hartmut Zohm และ Volker Naulin กล่าว โลกฟิสิกส์ ว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่สังเกตได้ในการทดลองครั้งล่าสุดนั้นมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมีประโยชน์สำหรับพลังงานฟิวชันประมาณ XNUMX คำสั่ง (โดยคำนึงถึงความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำของโปรตอน-โบรอน)
พวกเขามี "ข้อสงสัยอย่างมาก" ว่าจะเป็นไปได้หรือไม่ที่จะบรรลุผลที่จำเป็นสำหรับการผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ และขอเตือนว่ารังสีเบรมส์สตราห์ปอดอาจมีความรุนแรงมากจนเกินพลังงานที่จำเป็นในการให้ความร้อนและควบคุมพลาสมา ซึ่งทำให้พลาสมา ทรุด.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://physicsworld.com/a/proton-boron-fusion-passes-scientific-milestone/
- :เป็น
- 1
- 100
- a
- เกี่ยวกับเรา
- AC
- เร่ง
- ลงชื่อเข้าใช้
- บรรลุ
- รับทราบ
- เพิ่มเติม
- หลังจาก
- แอลฟา
- แล้ว
- และ
- เป็น
- ระบุ
- รอบ
- AS
- At
- ผู้เขียน
- รากฐาน
- BE
- ก่อน
- กำลัง
- ระหว่าง
- พันล้าน
- นำ
- สร้าง
- by
- CAN
- การปฏิบัติ
- การก่อให้เกิด
- ห้อง
- การเรียกเก็บเงิน
- การเรียกร้อง
- การทำงานร่วมกัน
- ล่มสลาย
- เพื่อนร่วมงาน
- อย่างไร
- เชิงพาณิชย์
- บริษัท
- เมื่อเทียบกับ
- เปรียบเทียบ
- ส่วนประกอบ
- คอมพิวเตอร์
- เงื่อนไข
- มั่นใจ
- องค์ประกอบ
- สมาคม
- ควบคุม
- แปลง
- แกน
- ได้
- คู่
- ปัจจุบัน
- วันที่
- แสดงให้เห็นถึง
- แสดงให้เห็นถึง
- เครื่อง
- อุปกรณ์
- DID
- ยาก
- โดยตรง
- โหล
- พลศาสตร์
- ก่อน
- โลก
- อย่างง่ายดาย
- กระแสไฟฟ้า
- พลังงาน
- มหาศาล
- เคย
- เกินกว่า
- ใช้ประโยชน์
- สำรวจ
- สุดโต่ง
- สิ่งอำนวยความสะดวก
- กุมภาพันธ์
- สนาม
- ปลาย
- ยิง
- บริษัท
- ชื่อจริง
- ครั้งแรก
- สำหรับ
- ฟอร์ม
- รูปแบบ
- สด
- ราคาเริ่มต้นที่
- เชื้อเพลิง
- การผสม
- ได้รับ
- กําไร
- สร้าง
- การสร้าง
- รุ่น
- ประเทศเยอรมัน
- ได้รับ
- ตะแกรง
- มี
- มี
- ฮีเลียม
- ช่วย
- จุดสูง
- สูงกว่า
- ถือ
- โฮลดิ้ง
- HTTPS
- ใหญ่
- วิ่งกระโดดข้ามรั้ว
- ไฮโดรเจน
- การเผาไหม้
- ภาพ
- สำคัญ
- in
- ขึ้น
- ข้อมูล
- สถาบัน
- ตั้งใจ
- ปัญหา
- IT
- ITS
- ตัวเอง
- ประเทศญี่ปุ่น
- ญี่ปุ่น
- jpg
- กระโดด
- ใหญ่
- ส่วนใหญ่
- เลเซอร์
- เลเซอร์
- ชื่อสกุล
- ปีที่แล้ว
- ล่าสุด
- น่าจะ
- ไม่ จำกัด
- ต่ำ
- ทำ
- สนามแม่เหล็ก
- หลัก
- สำคัญ
- ทำให้
- ความกว้างสูงสุด
- Meltdown
- ขั้น
- ล้าน
- ศีลธรรม
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- ซึ่งกันและกัน
- แห่งชาติ
- ธรรมชาติ
- ใกล้
- จำเป็น
- จำเป็นต้อง
- จำเป็น
- ความต้องการ
- เป็นกลาง
- นิวตรอน
- ใหม่
- นิวเคลียร์
- นิวเคลียร์ฟิวชั่น
- of
- on
- ONE
- คำสั่งซื้อ
- อื่นๆ
- ผลิตภัณฑ์อื่นๆ
- เอาท์พุต
- เอาชนะ
- ฟอร์ด
- กระดาษ
- อนุภาค
- ผ่าน
- ฟิสิกส์
- นักบิน
- สถานที่
- โรคระบาด
- พืช
- พลาสมา
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- บวก
- จุด
- จุด
- เป็นไปได้
- ที่มีศักยภาพ
- อำนาจ
- โรงไฟฟ้า
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ก่อนหน้านี้
- ราคา
- หลัก
- ปัญหา
- ปัญหาที่เกิดขึ้น
- กระบวนการ
- ก่อ
- คำมั่นสัญญา
- โปรตอน
- ให้
- การตีพิมพ์
- ผลัก
- การแผ่รังสี
- หายาก
- คะแนน
- ปฏิกิริยา
- ปฏิกิริยา
- ลด
- ลด
- การบันทึก
- ซากศพ
- ต้อง
- การวิจัย
- นักวิจัย
- ริชาร์ด
- ห้อง
- พูดว่า
- วิทยาศาสตร์
- นักวิทยาศาสตร์
- ที่สอง
- สารกึ่งตัวนำ
- ชุด
- หลาย
- สัญญาณ
- สัญญาณ
- ซิลิคอน
- เล็ก
- So
- บาง
- ซับซ้อน
- แหล่ง
- สปาร์ก
- ยืน
- ยังคง
- แข็งแรง
- ศึกษา
- อย่างเป็นจริงเป็นจัง
- อย่างเช่น
- การ
- ทีม
- วิชาการ
- เทคโนโลยี
- สิบ
- ที่
- พื้นที่
- สหราชอาณาจักร
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- ดังนั้น
- คิดว่า
- สาม
- ตลอด
- ภาพขนาดย่อ
- เวลา
- ไปยัง
- ร่วมกัน
- โทนี่
- เกินไป
- จริง
- การหมุน
- Uk
- ในที่สุด
- มหาวิทยาลัย
- University of Oxford
- us
- มักจะ
- ความคุ้มค่า
- เสีย
- ทาง..
- ดี
- ที่
- ในขณะที่
- จะ
- กับ
- ไม่มี
- งาน
- จะ
- ปี
- ลมทะเล