La enerhiyang nukleyar ito ay may isang mahusay na kaugnayan sa sistema ng enerhiya sa mundo. Ito ay may kakayahang bumuo ng isang malaking halaga ng enerhiya sa gastos ng pag-iwan ng ilan basurang nukleyar magamot. Pagsasanib ng nuklear Ito ay isa sa pinakadakilang hamon na hindi pa nabubuo ng sangkatauhan. Ito ay isang napakalawak na pagkakataon na maaaring wakasan ang mga problema ng enerhiya at mga kakulangan sa supply. Sa buong mundo maraming mga siyentipiko na nangunguna sa mahusay na pagsasaliksik dito.
Sa artikulong ito sasabihin namin sa iyo kung ano ang pagsasanib ng nukleyar at kung ano ang mga kalamangan at pagkakataon na maidudulot nito sa sangkatauhan kung nagawa nitong maging komersyal. Nais mo bang malaman ang tungkol dito? Patuloy mo lang na basahin.
Alin ang pagsasanib ng nukleyar
Sa isang nakaraang artikulo nakita natin iyon nuclear fission Ito ay tungkol sa pagbasag ng mabibigat na mga atomo tulad ng plutonium at uranium upang makakuha ng enerhiya. Sa kasong ito, ang pagsasanib ng nuclear ay nagpapahiwatig ng isang ganap na kabaligtaran na proseso. Ito ay isang reaksyon may kakayahang sumali sa dalawang mas magaan na mga core upang makabuo ng isang mas mabibigat na isa.
Sa pamamagitan ng pagsali sa dalawang mga mas magaan na atomo upang makagawa ng isang mas mabibigat, ang enerhiya ay pinakawalan, dahil ang mabigat na nucleus ay mas mababa kaysa sa kabuuan ng bigat ng dalawang nuclei nang magkahiwalay. Sinasamantala ito, maaaring mailabas ang enerhiya sa proseso para sa anumang bagay. Isinasaalang-alang na ang enerhiya ng prosesong ito ay napaka-concentrated, sa isang gramo lamang ng bagay may milyun-milyong mga atomo na naroroon, kaya't may kaunting gasolina maaari itong makabuo ng napakalaking lakas kung ihinahambing natin ito sa mga kasalukuyang fuel.
Nakasalalay sa nuclei na lumahok sa prosesong pagsasanib ng nukleyar na ito, higit pa o mas kaunting dami ng enerhiya ang mabubuo. Ang pinakamadaling reaksyon na makakamtan ay ang unyon sa pagitan ng deuterium at tritium upang makakuha ng helium. Sa reaksyong ito, ilalabas ang 17,6 MeV. Ito ay isang praktikal na hindi maubos na mapagkukunan ng enerhiya dahil mahahanap natin ang deuterium sa tubig dagat at ang tritium ay maaaring makuha salamat sa neutron na ibinibigay sa reaksyon.
Paano nagagawa ang pagsasanib ng nukleyar?
Bagaman malulutas ng produksyon ng pandaigdigang enerhiya na ito ang mga problema sa enerhiya at polusyon, hindi madali ang paggawa nito. Alam mong sigurado na ito ay gumagana at alam mo kung paano ito gawin. Gayunpaman, ang mga kundisyong kinakailangan upang makontrol nang may ganap na katumpakan ang lahat ng mga hinihingi na mayroon ang proseso ay hindi pa ganap na nalalaman. Dapat mong isipin na ang pagsasanib na nukleyar na ito ay isang proseso na nagaganap sa aming pinakamalaking bituin, ang Araw. Samakatuwid, kailangan mong makakuha ng napakataas na temperatura upang maisakatuparan ito.
Ang mga maliit na butil sa anyo ng mga ulap ay maaaring magamit sa loob ng mga reactor ng fusion ng nuklear, na isinailalim sa dalawang daang milyong degree na init. Isipin lamang ng isang segundo sa mga temperatura na iyon; nangangahulugan ito ng kabuuang pagkakawatak-watak ng halos anumang bagay. Ang mga temperatura na ito ay kinakailangan kung nais nating maganap ang proseso. Ang pagharap lamang sa mga matataas na temperatura ay isang hamon para sa mga siyentista, dahil walang materyal na makatiis sa kanila nang hindi sinisira ang sarili nito.
Upang maibsan ang sitwasyong ito ng mga nakatutuwang temperatura, ginagamit ang plasma. Ang epekto ng magnetic confinement ay sampung beses na mas mainit kaysa sa core ng Araw. Ang napakalaking temperatura kung saan dapat isailalim ang mga atomo na ito ay dahil ito lamang ang paraan para maibigay nila ito. lakas na gumagalaw kinakailangan para sa kanila upang mapagtagumpayan ang kanilang natural na pagtataboy at pagsama.
Ang dalawang nuclei mayroon silang parehong elektrikal at positibong singil, samakatuwid, nagtataboy sila sa bawat isa. Sa gayong mataas na temperatura, makakagawa kami ng napakalakas na lakas na gumagalaw na maaari nitong ilipat ang kakayahang magbuklod. Ang pagtatrabaho sa mga temperatura na ito at pagkontrol sa lahat ng mga kadahilanan at kundisyon na makagambala dito ay isang bagay na kumplikado.
Mga diskarte sa pagpigil sa pang-agham
Para sa mga kadahilanang nasa itaas, ang mga siyentipikong pangkat na nag-iimbestiga ng pagsasanib sa nukleyar ay nagdisenyo ng dalawang magkakaibang yugto at diskarte: magnetikong pagkabilanggo at pagkabilanggo ng inertial.
Ang magnetikong pagkakakulong ay ang isa na nakatuon sa paggawa ng plasma sa loob ng isang magnetikong patlang na maiiwasan ang mga buto ng mga atomo na XNUMX milyong degree Celsius mula sa pagdampi sa mga dingding ng reaktor. Sa ganitong paraan, eProtektahan namin kung ano ang ginagamit para maganap ang pagsasama.
Ang isang mahalagang aspeto na isasaalang-alang ay, kahit na ang lahat ng mga maliit na butil ay napailalim sa mga temperatura na ito, hindi lahat ay maaaring sumailalim sa proseso ng pagbubuklod. Ito ay isang parameter na itinuro ng mga siyentista bilang paglilimita sa kakayahang kumita ng pagsasanib ng nukleyar mula sa pananaw ng enerhiya. Sa paraang, upang maging matipid sa ekonomiya, ang bilang ng mga pagsasama ay dapat na napakataas na ang nabuo na enerhiya ay mas mataas kaysa sa namuhunan sa paggawa nito.
Ang Araw, bagaman mayroon itong temperatura na 10 beses na mas mababa kaysa sa kinakailangan upang makagawa ng pagsasanib na nukleyar, dahil sa napakalaking masa nito, pinapayagan itong dagdagan ang presyon kung saan napapailalim ang nuclei at nangyayari ang pagsasanib sa pamamagitan ng pagkakakabit ng gravity. Ang presyur na iyon ay hindi maaaring likhain muli sa ating planeta, kaya't dapat maabot ang mga temperatura na ito.
Sa kabilang banda, ang pagkakabaon ng hindi kilos ay hindi gumagamit ng isang patlang na magnetiko upang maiwasan ang plasma na hawakan ang mga pader ng reaktor, ngunit iminungkahi ang paggamit ng isang gasolina upang makakuha ng isang maliit na bahagi ng deuterium at tritium upang sumabog. Kaya, ang lahat ng mga materyal na condens sa isang marahas na paraan at nagreresulta sa pagsasama ng mga nuclei ng deuterium at tritium.
Kailan ito magiging viable sa komersyo?
Para sa proseso ng pagbuo ng kuryente na ito upang maging ganap na mabuhay sa komersyo, mayroon pa ring minimum na tatlong dekada na pagsasaliksik at pagsusuri. Pagpapanatili ng kasalukuyang rate ng pagsasaliksik at pamumuhunan sa paksa, posible na ang diskarteng kung saan ito sa wakas ay ginawang komersyal ay may magnetic confinement.
Kung nais nating magkaroon ng produksyon ng enerhiya mula sa pagsasanib ng nuklear sa kalagitnaan ng siglo na ito, kailangan natin ng mga siyentista na magkaroon ng kinakailangang materyal at mapagkukunan upang maisakatuparan ang lahat ng may kinalaman sa pagsasaliksik. Kung hindi ito ang kaso, magkakaroon lamang tayo ng mga laboratoryo na puno ng mga siyentista na naaaliw at walang pag-unlad.