Velikanske plazemske puške so lahko odgovor na brezmejno fuzijsko moč

Pin
Send
Share
Send

Že samo desetletja ustvarjanje neskončne energije z ničelnimi emisijami s samo razbijanjem vodikovih atomov je že nekaj časa. Zdaj se lahko znanstveniki zahvaljujoč futurističnemu eksperimentu in več deset plazemskih pušk nekoliko približajo izvedljivi fuzijski moči.

Osemnajst od 36 plazemskih pušk je nameščenih na stroju, ki bi lahko fuzijsko moč uresničile. Te pištole so ključni sestavni deli eksperimentalnega plazemskega eksperimenta Nacionalnega laboratorija Los Alamos (PLX), ki uporablja nov pristop k težavi. Če deluje, bo PLX združil dve obstoječi metodi združevanja enoprotonskih vodikovih atomov, da bi tvoril dvoprotonske helijeve atome. Ta postopek ustvari ogromno energije na enoto goriva, kar je veliko več kot cepitev težkih atomov (cepitev). Upanje je, da bo metoda, ki so jo uvedli v PLX, naučila znanstvenike, kako ustvariti to energijo dovolj učinkovito, da bi bila vredna za uporabo v resničnem svetu.

Obljuba fuzije je, da proizvede tone energije. Vsakič, ko se dva vodikova atoma združita v helij, se majhen del njihove snovi pretvori v celoto energije.

Problem fuzije je, da nihče ni ugotovil, kako ustvariti to energijo na uporaben način.

Načela so dovolj preprosta, vendar je izvedba izziv. Trenutno je na svetu veliko bomb s fuzijskim vodikom, ki lahko v trenutku sprostijo vso svojo energijo in se uničijo (in vse ostalo na kilometre). Občasnemu otroku celo uspe zgraditi majhen neučinkovit fuzijski reaktor v svoji igralni sobi. Toda obstoječi fuzijski reaktorji sesajo več energije, kot ustvarjajo. Nihče še ni uspel ustvariti nadzorovane, trajne fuzijske reakcije, ki bi porabila več energije, kot jo porabi stroj, ki ustvari in vsebuje reakcijo.

Prva od obeh metod, ki jih PLX kombinira, se imenuje magnetna zaprtost. To je tisto, kar se uporablja v fuzijskih reaktorjih, imenovanih tokamaks, ki uporabljajo močne magnete za zaustavitev pregrete, ultrazadostne plazme taljejočih se atomov v stroju, tako da se ta neprekinjeno topi in ne uide. Največji od njih je ITER, 25.000-tonski (23.000 ton) stroj v Franciji. Toda ta projekt se sooča z zamudami in prekoračitvijo stroškov, celo optimistične napovedi kažejo, da do konca 2050-ih ne bo končan, kot je poročal BBC leta 2017.

Drugi pristop se imenuje inercialna zaprtost. Lawrence Livermore National Laboratory, še en oddelek za energetsko napravo, ima stroj, imenovan National Ignition Facility (NIF), ki vodi to pot do fuzije. NIF je v bistvu zelo velik sistem za vžig super močnih laserjev na drobne gorivne celice, ki vsebujejo vodik. Ko laserji zadenejo gorivo, se vodik segreje in, ujet v gorivno celico, se zlije. NIF deluje, vendar ne ustvarja več energije, kot jo porabi.

Eksperiment z linijskim plazmom je prikazan v Nacionalnem laboratoriju v Los Alamosu. (Slika: Nacionalni laboratorij Los Alamos)

PLX je glede na izjavo Ameriškega fizikalnega društva (APS) nekoliko drugačen od obeh. Z magneti uporablja svoj vodik, kot tokamak. Toda ta vodik se pripelje do temperature zlivanja in pritiskov zaradi vročih curkov plazme, ki streljajo iz pušk, razporejenih okoli sferične komore naprave, ki uporabljajo pištole namesto laserjev, kot jih uporablja NIF.

Fiziki, ki vodijo projekt PLX, so izvedli nekaj zgodnjih poskusov z uporabo že nameščenih 18 pušk, poroča APS. Ti poskusi so raziskovalcem ponudili zgodnje podatke o tem, kako se ponašajo plazemski curki, ko trčijo v stroj, raziskovalci pa so te podatke predstavili včeraj (21. oktobra) na letnem srečanju oddelka za fiziko plazme APS v Fort Lauderdaleu na Floridi. Ti podatki so pomembni, so povedali raziskovalci, saj obstajajo nasprotujoči si teoretični modeli, kako se plazma obnaša, ko trči v tovrstne trke.

Los Alamos je dejal, da si skupina upa, da bo v začetku leta 2020 namestila preostalih 18 pušk in izvedla poskuse s polno baterijo s 36-plazemsko pištolo do konca tega leta.

Pin
Send
Share
Send