La energjia bërthamore ka një rëndësi të madhe në sistemin energjetik botëror. Shtë i aftë të gjenerojë një sasi të madhe energjie me koston e lënies së një pjese mbeturina berthamore të trajtohet. Bashkimi bërthamor Shtë një nga sfidat më të mëdha që njerëzimi ende nuk ka zhvilluar. Kjo është një mundësi e jashtëzakonshme që mund t'i japë fund problemeve të energjisë dhe deficiteve të furnizimit. Në të gjithë botën ka shumë shkencëtarë që po drejtojnë kërkime të mëdha për të.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë se çfarë është bashkimi bërthamor dhe cilat janë avantazhet dhe mundësitë që do t'i sillte njerëzimit nëse arrin të bëhet komerciale. A doni të dini më shumë rreth kësaj? Thjesht duhet të vazhdoni të lexoni.
Cili është bashkimi bërthamor
Në një artikull të mëparshëm e pamë atë ndarja bërthamore bëhej fjalë për thyerjen e atomeve të rënda si plutoniumi dhe uraniumi për të marrë energji. Në këtë rast, bashkimi bërthamor sinjalizon një proces krejtësisht të kundërt. Ashtë një reagim të aftë për të bashkuar dy bërthama të lehta për të formuar një më të rëndë.
Duke bashkuar dy atome të lehta për të bërë një më të rëndë, energjia çlirohet, pasi bërthama e rëndë është më e vogël se shuma e peshës së dy bërthamave veç e veç. Duke përfituar nga kjo, energjia mund të lirohet në proces për gjithçka. Duke marrë parasysh që energjia e këtij procesi është shumë e përqendruar, në vetëm një gram lëndë ka miliona atome të pranishëm, kështu që me pak karburant mund të gjenerojë sasi të mëdha energjie nëse e krahasojmë atë me karburantet aktuale.
Në varësi të bërthamave që marrin pjesë në këtë proces të shkrirjes bërthamore, do të gjenerohet pak a shumë energji. Reagimi më i lehtë për t'u arritur është bashkimi midis deuteriumit dhe tritiumit për të marrë helium. Në këtë reagim, 17,6 MeV do të lirohet. Isshtë një burim praktikisht i pashtershëm i energjisë pasi që mund të gjejmë deuterium në ujin e detit dhe tritiumi mund të merret falë neutronit që jepet në reaksion.
Si bëhet bashkimi bërthamor?
Edhe pse ky prodhim global i energjisë do të zgjidhte problemet e energjisë dhe ndotjes, bërja e kësaj nuk është e lehtë. Ju e dini me siguri që funksionon dhe dini si ta bëni. Sidoqoftë, kushtet e nevojshme për të qenë në gjendje të kontrollojmë me saktësi absolute të gjitha kërkesat e procesit nuk dihen ende plotësisht. Duhet të mendoni se ky bashkim bërthamor është një proces që ndodh në yllin tonë më të madh, Diellin. Prandaj, duhet të merrni temperatura shumë të larta për ta realizuar atë.
Grimcat në formën e reve mund të përdoren brenda reaktorëve të shkrirjes bërthamore, të cilat i nënshtrohen dyqind milion gradëve të nxehtësisë. Imagjinoni vetëm një sekondë në ato temperatura; do të nënkuptojë shpërbërjen totale të pothuajse çdo objekti. Këto temperatura janë të nevojshme nëse duam që procesi të zhvillohet. Vetëm ballafaqimi me këto temperatura të larta është tashmë një sfidë për shkencëtarët, pasi nuk ka asnjë material që mund t'i rezistojë atyre pa shkatërruar vetveten.
Për të lehtësuar këtë situatë të temperaturave të çmendura, përdoret plazma. Efekti i tij i mbylljes magnetike është dhjetë herë më i nxehtë se bërthama e Diellit. Temperatura monstruoze, së cilës duhet t'i nënshtrohen këtyre atomeve është sepse është mënyra e vetme që ata ta japin atë. energjia kinetike e nevojshme që ata të kapërcejnë neveritjen dhe bashkimin e tyre natyror.
Dy bërthamat Ata kanë të njëjtën ngarkesë elektrike dhe pozitive, prandaj, ata sprapsin njëri-tjetrin. Me temperatura kaq të larta, ne do të jemi në gjendje të gjenerojmë një energji kaq të fortë kinetike, saqë mund të transferojë aftësinë e lidhjes. Puna me këto temperatura dhe kontrolli i të gjithë faktorëve dhe kushteve që ndërhyjnë në të është diçka krejtësisht e komplikuar.
Strategjitë shkencore të përmbajtjes
Për arsyet e mësipërme, grupet shkencore që hetojnë bashkimin bërthamor kanë hartuar dy faza dhe strategji të ndryshme: izolimi magnetik dhe izolimi inercial.
Mbyllja magnetike është ajo që përqendrohet në bërjen e plazmës brenda një fushe magnetike të parandalojë bërthamat e atomeve që janë XNUMX milion gradë Celsius nga prekja e mureve të reaktorit. Në këtë mënyrë, eNe do të mbrojmë atë që përdoret për bashkimin.
Një aspekt i rëndësishëm për t'u marrë parasysh është se, megjithëse të gjitha grimcat i nënshtrohen këtyre temperaturave, jo të gjitha mund t'i nënshtrohen procesit të lidhjes. Ky është një parametër i theksuar nga shkencëtarët si kufizim i përfitimit të shkrirjes bërthamore nga pikëpamja e energjisë. Në një mënyrë të tillë që, për të qenë ekonomikisht të qëndrueshëm, numri i bashkimeve duhet të jetë aq i lartë sa që energjia e gjeneruar të jetë më e lartë se ajo e investuar në prodhimin e saj.
Dielli, megjithëse ka një temperaturë 10 herë më të ulët se ajo e nevojshme për të prodhuar bashkimin bërthamor, duke pasur parasysh masën e tij të madhe, e lejon atë të rrisë presionin të cilit i nënshtrohen bërthamat dhe ndodh bashkimi nga mbyllja e gravitetit. Ai presion nuk mund të rikrijohet në planetin tonë, kështu që këto temperatura duhet të arrihen.
Nga ana tjetër, izolimi inercial nuk përdor një fushë magnetike për të parandaluar plazmën nga prekja e mureve të reaktorit, por përkundrazi propozon përdorimin e një karburanti për të marrë një pjesë të vogël të deuteriumit dhe tritiumit për t'u mbingarkuar. Kështu, i gjithë materiali kondensohet në një mënyrë të dhunshme dhe rezulton në bashkimin e bërthamave të deuteriumit dhe tritiumit.
Kur do të jetë komercialisht i vlefshëm?
Që ky proces i marrjes së energjisë të jetë plotësisht i qëndrueshëm nga pikëpamja komerciale, ka akoma një minimum prej tre dekadash kërkimesh dhe testimesh. Mirëmbajtja e nivelit aktual të kërkimit dhe investimit mbi këtë temë, është e mundur që teknika me të cilën bëhet përfundimisht komerciale të jetë me mbyllje magnetike.
Nëse duam të kemi prodhim të energjisë nga shkrirja bërthamore deri në mes të këtij shekulli, kemi nevojë që shkencëtarët të kenë materialin dhe burimet e nevojshme për të kryer të gjitha hulumtimet përkatëse. Nëse nuk është kështu, ne do të kemi vetëm laboratorë të mbushur me shkencëtarë të argëtuar dhe pa përparim.