Ένας αντιδραστήρας tokamak με επένδυση βολφραμίου που λειτουργεί από τη Γαλλική Επιτροπή Εναλλακτικών Ενεργειών και Ατομικής Ενέργειας (CEA) σημείωσε νέο ρεκόρ σύντηξης, διατηρώντας το πλάσμα για έξι λεπτά και διοχετεύοντας 1,15 gigajoules ενέργειας σε αυτό .
Το Εργαστήριο Φυσικής Πλάσματος του Πρίνστον (PPPL) με έδρα τις ΗΠΑ επιβεβαίωσε αυτές τις μετρήσεις σε δελτίο τύπου.
Η πυρηνική σύντηξη είναι κυριολεκτικά η πιο αναμενόμενη πηγή ενέργειας που ελπίζει να βγει στην αγορά. Σε αντίθεση με την αντίστοιχη σχάση, η τεχνολογία δεν παράγει πυρηνικά απόβλητα που πρέπει να απορριφθούν σωστά και είναι μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας χωρίς άνθρακα που μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί κατά βούληση. Το μόνο πρόβλημα με τη σύντηξη δευτερίου τριτίου είναι η εκπομπή νετρονίων.
Μέσα σε αντιδραστήρες σε σχήμα ντόνατ που ονομάζονται tokamaks , οι επιστήμονες δημιουργούν συνθήκες αντίδρασης που μοιάζουν με αυτές στον Ήλιο το υδρογόνο θερμαίνεται στους 50 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου για να δημιουργήσει την τέταρτη κατάσταση της ύλης, το πλάσμα.
Η πρόκληση για να καταστεί αυτή η τεχνολογία οικονομικά εφικτή είναι η παραγωγή ενέργειας πολύ μεγαλύτερη από αυτή που χρησιμοποιείται για την παραγωγή πλάσματος. Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι ο τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι να περιοριστεί το πλάσμα για μεγάλες διάρκειες, γνωστό και ως βολές, και να επικαλυφθεί το tokamak με βολφράμιο, κάτι που μπορεί να βοηθήσει.
Tokamak με επικάλυψη βολφραμίου
Η CEA διερευνά τη χρήση βολφραμίου σε μια αντίδραση σύντηξης στο Περιβάλλον βολφραμίου (W) στον αντιδραστήρα σταθερής κατάστασης Tokamak (WEST) στη Γαλλία. Οι αντιδραστήρες σύντηξης που έχουν επιτύχει μεγαλύτερες εκρήξεις στο παρελθόν έχουν χρησιμοποιήσει γραφίτη στα τοιχώματα του αντιδραστήρα.
Ενώ το υλικό με βάση τον άνθρακα είναι ευκολότερο να δουλέψει, μπορεί να μην είναι εφικτό για αντιδραστήρες μεγάλης κλίμακας, καθώς παγιδεύει καύσιμο στους τοίχους. Αντίθετα, το βολφράμιο δεν συγκρατεί το καύσιμο, αλλά είναι δύσκολο να το δουλέψει κανείς γιατί μπορεί να ψύξει γρήγορα το πλάσμα ακόμα κι αν εισέλθει μικρή ποσότητα.
Συγκρίνοντας τα δύο υλικά, ο Luis Delgado-Aparicio, επικεφαλής ερευνητής φυσικής στο PPPL, είπε: «Αυτή είναι, πολύ απλά, η διαφορά μεταξύ της προσπάθειας να αποκτήσεις το σπιτικό γατάκι και της προσπάθειας να χαϊδέψεις το πιο άγριο λιοντάρι».
Οι Tullio Barbui, Novimir Pablant και Luis Delgado-Aparicio εργάζονται για τον εντοπισμό συγχωνεύσεων
Μια πρωτοποριακή διάγνωση
Τα συμβατικά εργαλεία μπορεί να αποτύχουν όταν εργάζεστε με τόσο δύσκολο υλικό. Η DECTRIS, μια ελβετική εταιρεία, παράγει ένα διαγνωστικό όργανο ακτίνων Χ που μετρά την ακτινοβολία πλάσματος. Αυτό το όργανο μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να προσδιορίσουν ιδιότητες όπως η θερμοκρασία του κεντρικού πλάσματος.
Επίπεδα ενέργειας Κάθε καμπύλη αντιπροσωπεύει διαφορετική ένταση από κάθε ένδειξη ενεργειακής στάθμης. Σημειώστε ότι ο κατακόρυφος άξονας τεταγμένων αντιπροσωπεύει τον αριθμό των μετρήσεων, με τον υψηλότερο αριθμό να πλησιάζει τα 6×105 ή τα 600.000 φωτόνια φωτός ακτίνων Χ.
Ενώ αυτό το όργανο έχει ρυθμιστεί για να χρησιμοποιεί όλα τα εικονοστοιχεία του για τη μέτρηση των επιπέδων ενέργειας ταυτόχρονα, οι ερευνητές του PPPL το διαμόρφωσαν περαιτέρω έτσι ώστε κάθε εικονοστοιχείο να μπορεί να μετρήσει ανεξάρτητα τα επίπεδα ενέργειας.
Οι ερευνητές του PPPL χρησιμοποίησαν αυτό το πρόσφατα διαμορφωμένο διαγνωστικό εργαλείο για να επιβεβαιώσουν τις συνθήκες αντίδρασης στο WEST.
Κατά τη διάρκεια αυτού του πειράματος, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι το πλάσμα είχε 15 τοις εκατό περισσότερη ενέργεια και διπλάσια πυκνότητα από πριν, και οι δύο συνθήκες απαραίτητες για την παραγωγή αξιόπιστης ισχύος.
Κατά τη διάρκεια των έξι λεπτών του γυρίσματος, μπορέσαμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία του κεντρικού ηλεκτρονίου πολύ καλά. Ήταν σε πολύ σταθερή κατάσταση περίπου 4 κιλοβολτ. Ήταν ένα αρκετά αξιοσημείωτο αποτέλεσμα », είπε ο Tullio Barbui, ερευνητής του PPPL που συμμετείχε σε αυτήν την εργασία.
" Αυτός ο ανιχνευτής έχει τη μοναδική ικανότητα να ρυθμίζεται ώστε να μετράει το ίδιο πλάσμα σε όσες ενέργειες επιθυμείτε ."
« Είναι εξαιρετικά δύσκολο να λειτουργήσει κανείς μια κατασκευή με τοίχο βολφραμίου », πρόσθεσε ο επιστήμονας της CEA Xavier Litaudon στο δελτίο τύπου.
« Χάρη όμως σε αυτές τις νέες μετρήσεις, θα έχουμε τη δυνατότητα να μετρήσουμε τις συνθήκες του βολφραμίου μέσα στο πλάσμα και να κατανοήσουμε τις κινήσεις του βολφραμίου από τον τοίχο στον πυρήνα του πλάσματος» .
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να δημοσιεύσουν τα ευρήματά τους τις επόμενες εβδομάδες.
Χάρη στο κανάλι μας στο Telegram, μπορείτε να ενημερώνεστε για τη δημοσίευση νέων άρθρων Οικονομικών Σεναρίων.
Το άρθρο Νέο ρεκόρ του νέου tugsten Tokamak: έξι λεπτά πυρηνικής σύντηξης προέρχεται από Οικονομικά Σενάρια .
Αυτή είναι μια αυτόματη μετάφραση μιας ανάρτησης που δημοσιεύτηκε στο Scenari Economici στη διεύθυνση URL https://scenarieconomici.it/nuovo-record-del-nuovo-tokamak-al-tugsteno-sei-minuti-di-fusione-nucleare/ στις Tue, 07 May 2024 18:02:35 +0000.