La нуклеарна енергија има велики значај у светском енергетском систему. Способан је да генерише велику количину енергије по цену остављања неке количине нуклеарни отпад који се лечи. Нуклеарна фузија То је један од највећих изазова које човечанство тек треба да развије. Ово је неизмерна прилика која би могла да оконча проблеме са дефицитом енергије и снабдевања. Широм света постоје бројни научници који воде велика истраживања о томе.
У овом чланку ћемо вам рећи шта је нуклеарна фузија и које су предности и могућности које би човечанству донело да успе да постане комерцијално. Да ли желите да сазнате више о томе? Само треба да наставите да читате.
Што је нуклеарна фузија
У претходном чланку смо то видели Нуклеарна фисија Радило се о разбијању тешких атома попут плутонијума и уранијума ради добијања енергије. У овом случају, нуклеарна фузија сигнализира потпуно супротан процес. То је реакција способан да споји две лакше језгре да би формирао тежу.
Спајање два лакша атома да би био тежи ослобађа енергију, јер је тешко језгро мање од збира тежине два језгра одвојено. Искористивши ово, енергија се у процесу може ослободити за било шта. Узимајући у обзир да је енергија овог процеса врло концентрисана, у само једном граму материје присутни су милиони атома, па би са мало горива могао произвести огромне количине енергије ако га упоредимо са тренутним горивима.
У зависности од нуклеуса који учествују у овом процесу нуклеарне фузије, створиће се више или мање количине енергије. Најлакшу реакцију постићи је спој деутерија и трицијума да би се добио хелијум. У овој реакцији би се ослободило 17,6 МеВ. Практично је неисцрпан извор енергије, јер у морској води можемо наћи деутеријум, а тритијум се може добити захваљујући неутрону који се даје у реакцији.
Како се ради нуклеарна фузија?
Иако би ова глобална производња енергије решила проблеме са енергијом и загађењем, то није лако. Сигурно знате да то функционише и знате како се то ради. Међутим, услови неопходни за апсолутну прецизност контроле свих захтева које тај процес још увек није у потпуности познат. Морате мислити да је ова нуклеарна фузија процес који се одвија у нашој највећој звезди, Сунцу. Стога, морате да имате веома високе температуре да бисте то извели.
Честице у облику облака могу се користити унутар реактора нуклеарне фузије који су подвргнути двјесто милиона степени топлоте. Замислите само секунду на тим температурама; то би значило тотални распад готово било ког предмета. Ове температуре су неопходне ако желимо да се процес одвија. Само суочавање са овим високим температурама већ је изазов за научнике, јер нема материјала који би могао да их издржи, а да се не уништи.
Да би се ублажила оваква ситуација лудих температура, користи се плазма. Његов магнетни ефекат задржавања десет пута је топлији од језгра Сунца. Монструозна температура којој ови атоми морају бити подвргнути је зато што им је једини начин да је дају. кинетичке енергије неопходно да би превазишли своју природну одбојност и стопили се.
Два језгра Имају исти електрични и позитивни набој, стога се међусобно одбијају. Са тако високим температурама, моћи ћемо да генеришемо тако снажну кинетичку енергију да може пренети способност везивања. Рад са овим температурама и контрола свих фактора и услова који интервенишу у томе је нешто потпуно компликовано.
Научне стратегије ограничавања
Из горе наведених разлога, научне групе које истражују нуклеарну фузију осмислиле су две различите фазе и стратегије: магнетно затварање и инерционо задржавање.
Магнетно затварање је оно које се фокусира на то да плазма унутар магнетног поља спречи језгра атома која су на XNUMX милиона степени Целзијуса да додирују зидове реактора. На овај начин, нпрМи ћемо заштитити оно што се користи за спајање.
Важан аспект који треба узети у обзир је да, иако су све честице подвргнуте овим температурама, не могу све проћи поступак везивања. Ово је параметар који су научници истакли као ограничавајући исплативост нуклеарне фузије са енергетског становишта. На такав начин да, да би било економски исплативо, број спајања мора бити толико висок да је произведена енергија већа од оне уложене у њену производњу.
Сунце, иако има 10 пута нижу температуру од оне потребне за стварање нуклеарне фузије, с обзиром на његову огромну масу, омогућава му да повећа притисак којем су језгра изложена и долази до фузије гравитационим затварањем. Тај притисак се не може поново створити на нашој планети, па ове температуре морају бити достигнуте.
С друге стране, инерционо затварање не користи магнетно поље да би спречило додиривање плазме са зидовима реактора, већ предлаже употребу горива да би се мали део деутерија и трицијума имплодирао. Дакле, сав материјал се кондензује на насилан начин и резултира сједињавањем језгара деутерија и трицијума.
Када ће бити комерцијално одржив?
Да би овај процес добијања енергије био потпуно комерцијално одржив, још увек постоје најмање три деценије истраживања и испитивања. Одржавање тренутне стопе истраживања и улагања на ту тему, могуће је да је техника којом се коначно комерцијализује са магнетним ограничењем.
Ако желимо да имамо производњу енергије из нуклеарне фузије до средине овог века, потребни су нам научници да имају потребан материјал и ресурсе за спровођење свих релевантних истраживања. Ако то није случај, имаћемо само лабораторије пуне научника који се забављају и без напретка.