Yadro sintezining qiyinchiliklari

Yadro sintezi uchun energiya va issiqlik

La atom energiyasi u jahon energetika tizimida katta ahamiyatga ega. U ba'zi birlarini qoldirish evaziga katta miqdordagi energiya ishlab chiqarishga qodir yadro chiqindilari davolash kerak. Yadro sintezi Bu insoniyat hali rivojlanmagan eng katta muammolardan biridir. Bu energiya va ta'minot tanqisligi muammolarini tugatishi mumkin bo'lgan ulkan imkoniyat. Dunyo bo'ylab bu borada katta tadqiqot olib borayotgan ko'plab olimlar bor.

Ushbu maqolada biz sizga yadroviy sintez nima ekanligini va agar u tijoratga aylansa, insoniyatga qanday afzalliklari va imkoniyatlari borligini aytib beramiz. Bu haqda ko'proq bilmoqchimisiz? Siz faqat o'qishni davom ettirishingiz kerak.

Bu yadro sintezi

Yadro sintezi

Avvalgi maqolada biz buni ko'rdik yadro bo'linishi Bu energiya olish uchun plutonyum va uran kabi og'ir atomlarni sindirish haqida edi. Bunday holda, yadroviy sintez umuman teskari jarayonga ishora qiladi. Bu reaktsiya og'irroq bo'lgan ikkita yadroga qo'shilish qobiliyatiga ega.

Ikkita engilroq atomlarni birlashtirib, og'irroq qilish uchun energiya chiqadi, chunki og'ir yadro ikkita yadro og'irligi yig'indisidan kam. Buning afzalliklaridan foydalanib, energiya har qanday narsada ham ajralib chiqishi mumkin. Ushbu jarayonning energiyasi juda konsentrlanganligini hisobga olsak, atigi bir gramm moddada millionlab atomlar mavjud, shuning uchun ozgina yoqilg'i bilan u hozirgi yoqilg'ilar bilan taqqoslasak, u katta miqdorda energiya ishlab chiqarishi mumkin.

Ushbu yadroviy sintez jarayonida ishtirok etadigan yadrolarga qarab, ko'p yoki oz miqdorda energiya hosil bo'ladi. Bunga erishishning eng oson reaktsiyasi - geliy olish uchun deyteriy va tritiy o'rtasidagi birlashma. Ushbu reaktsiyada 17,6 MeV ajralib chiqadi. Bu deyarli bitmas-tuganmas energiya manbai, chunki biz dengiz suvida deyteriyni topa olamiz va reaktsiyada ajralib chiqadigan neytron tufayli tritiyni olishimiz mumkin.

Yadro sintezi qanday amalga oshiriladi?

Yadro reaktsiyasi

Ushbu global energiya ishlab chiqarish energiya va ifloslanish muammolarini hal qilishiga qaramay, buni amalga oshirish oson emas. Siz aniq ishlashini bilasiz va buni qanday qilishni bilasiz. Biroq, jarayonning barcha talablarini mutlaqo aniqlik bilan boshqarish imkoniyatiga ega bo'lish uchun zarur bo'lgan shartlar hali to'liq ma'lum emas. Ushbu yadro sintezi bizning eng katta yulduzimiz Quyoshda sodir bo'ladigan jarayon deb o'ylashingiz kerak. Shuning uchun uni amalga oshirish uchun juda yuqori haroratni olish kerak.

Bulut shaklidagi zarralar ikki yuz million daraja issiqlikka duchor bo'lgan yadro sintezi reaktorlari ichida ishlatilishi mumkin. Ushbu haroratlarda bir soniyani tasavvur qiling; deyarli har qanday ob'ektning butunlay parchalanishini anglatadi. Jarayon sodir bo'lishini istasak, bu harorat zarur. Faqatgina ushbu yuqori harorat bilan kurashish allaqachon olimlar uchun qiyin bo'lib qoldi, chunki o'zini yo'q qilmasdan ularga bardosh beradigan material yo'q.

Bu aqldan ozgan haroratni yumshatish uchun plazma ishlatiladi. Uning magnitlangan cheklash effekti Quyosh yadrosidan o'n baravar issiqroqdir. Ushbu atomlar ta'sir qilishi kerak bo'lgan dahshatli harorat - bu ularni berishning yagona yo'li. kinetik energiya ularning tabiiy jirkanchligini va birlashishini engib o'tishlari uchun zarurdir.

Ikki yadro Ular bir xil elektr va musbat zaryadga ega, shuning uchun ular bir-birini qaytaradi. Bunday yuqori haroratlarda biz shunday kuchli kinetik energiya hosil qila olamizki, u bog'lanish qobiliyatini o'tkaza oladi. Ushbu harorat bilan ishlash va unga aralashadigan barcha omillar va sharoitlarni boshqarish juda murakkab narsadir.

Ilmiy qamrab olish strategiyalari

Yadro termoyadroviy reaktori qurilishi

Yuqoridagi sabablarga ko'ra yadroviy sintezni o'rganayotgan ilmiy guruhlar ikki xil bosqich va strategiyani ishlab chiqdilar: magnitlangan va inersial qamoq.

Magnit qamoq - magnit maydon ichidagi plazmani Selsiy bo'yicha XNUMX million daraja bo'lgan atomlarning yadrolarini reaktor devorlariga tegishini oldini olishga qaratilgan. Shu tarzda, eBiz birlashish uchun ishlatiladigan narsalarni himoya qilamiz.

E'tiborga olinadigan muhim jihat shundaki, garchi barcha zarralar bu haroratga ta'sir etsa ham, hammasi ham bog'lanish jarayonidan o'tishi mumkin emas. Bu olimlar tomonidan yadro sintezi rentabelligini energiya nuqtai nazaridan cheklovchi parametrdir. Shunday qilib, iqtisodiy jihatdan foydali bo'lish uchun birlashishlar soni shunchalik ko'p bo'lishi kerakki, ishlab chiqarilgan energiya uni ishlab chiqarishga sarflangan mablag'dan yuqori bo'lsin.

Quyosh, yadro termoyadroviyini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lganidan 10 baravar pastroq haroratga ega bo'lsa-da, ulkan massasini hisobga olgan holda, unga yadrolar ta'sir qiladigan bosimni oshirishga imkon beradi va sintez paydo bo'ladi. tortishish cheklovi bilan. Ushbu bosimni sayyoramizda tiklash mumkin emas, shuning uchun bu haroratga erishish kerak.

Boshqa tomondan, inertial qamoqda plazma reaktor devorlariga tegmasligi uchun magnit maydon ishlatilmaydi, aksincha deuterium va tritiumning ozgina qismini implode qilish uchun yoqilg'idan foydalanishni taklif qiladi. Shunday qilib, barcha materiallar zo'ravonlik bilan kondensatsiyalanadi va deyteriy va tritiy yadrolarining birlashishiga olib keladi.

Bu qachon tijorat maqsadlarida foydali bo'ladi?

gravitatsiyaviy oftobda saqlanish

Ushbu energiya olish jarayoni to'liq tijorat maqsadlarida foydali bo'lishi uchun hali kamida XNUMX yillik tadqiqotlar va sinovlar mavjud. Mavzu bo'yicha tadqiqotlar va investitsiyalarning joriy darajasini saqlab qolish, u nihoyat tijoratga aylanadigan texnika magnitlangan qamoqda bo'lishi mumkin.

Agar biz ushbu asrning o'rtalariga qadar yadroviy sintezdan energiya ishlab chiqarishni istasak, biz barcha tegishli tadqiqotlarni amalga oshirish uchun olimlarga zarur materiallar va manbalarga ega bo'lishimiz kerak. Agar bunday bo'lmasa, bizda faqat olimlar bilan to'la laboratoriyalar bo'ladi, ular ko'ngil ochishadi va hech qanday taraqqiyotga ega emaslar.


Maqolaning mazmuni bizning printsiplarimizga rioya qiladi muharrirlik etikasi. Xato haqida xabar berish uchun bosing bu erda.

Birinchi bo'lib izohlang

Fikringizni qoldiring

Sizning email manzilingiz chop qilinmaydi.

*

*

  1. Ma'lumotlar uchun javobgardir: Migel Anxel Gaton
  2. Ma'lumotlarning maqsadi: SPAMni boshqarish, izohlarni boshqarish.
  3. Qonuniylashtirish: Sizning roziligingiz
  4. Ma'lumotlar haqida ma'lumot: qonuniy majburiyatlar bundan mustasno, ma'lumotlar uchinchi shaxslarga etkazilmaydi.
  5. Ma'lumotlarni saqlash: Occentus Networks (EU) tomonidan joylashtirilgan ma'lumotlar bazasi
  6. Huquqlar: istalgan vaqtda siz ma'lumotlaringizni cheklashingiz, tiklashingiz va o'chirishingiz mumkin.