Що неправильно з fusion

Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Бажання поставити сонячну енергію в пляшку призвело до незліченних сонних прогнозів про неминучу чисту енергію революції. Але очікування синтезу залишається очікуванням, кредит довіри був вичерпаний, а суспільне ставлення до цього питання не може бути збережено.

У той час як наша цинікізм про синтез може бути виправданий, він також дуже сумний. Оскільки незважаючи на те, що tepid підтримка та поточні проблеми з фінансуванням, дослідники вдаються до цього джерела футуристичної енергії. Один день, вчені вирішать всі технічні проблеми. Після.

Минулого тижня редактор Іо9 відвідав Княжтонську фізичну лабораторію, щоб подивитися на нещодавно оновлений NSTX-U (Національний феричний експеримент), найпотужніший "сферний токамак" на Землі. 85-тонний апарат у формі гігантського яблука використовує високоенергетичні частинки для теплових водневих атомів до температури 100 млн градусів Цельсієм, що вище, ніж в ядрі Сонця. Для того, щоб тримати цю надгарячу плазму, обмотки мідні котушки генерують магнітне поле 20 000 разів більше потужних, ніж з Землі. Все, щоб забезпечити, що протягом декількох магічних секунд атомний нуклеїновий колоїд, синтез і випуск енергії.

Експеримент - це крок до створення фузійної рослини, яка буде працювати безперервно, живлення цілих міст лише одним грамом морської води.

Що звучить чудово, звичайно. Але ядерна фізика говорить про свою вагу.





Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Але, що найяскравіше про гастрономічне дослідження PPPL не є магічною наукою, яка йде на внутрішній гігантський реактор, або центр Houston-style, де десятки науковців виконують імітації на надкомп’ютерах. Що вражає – баланс оптимізму про майбутнє фузійної енергії та ріалізму про комплексні фізичні та технічні проблеми, які необхідно вирішити на шляху до цього майбутнього.

"Це все занадто класно, щоб бути вірним: сама ідея, яку ми будемо отримувати джерело безмежної і без вуглецю енергії", - говорить Клейтон Мирс, плазмовий фізик в NSTX-U. Але ядерна фізика говорить, що не правда. Що було доведено, що термоядерні реакції є реальними і які ми можемо їх проводити. Перша проблема, як фізики, виявлені в 1950-х і 1960-х роках, полягає в тому, що синтезована плазма — вільно протікає суп протонів і електронів, чиї атомні нуклеїті колоїд і випромінює енергію — не схожа на те, що відбувається назад. Хочеться поплести все над місцем, і нам потрібен високий тиск і довгий час, щоб ми могли виробляти більше енергії, ніж ми витрачаємо плазму.

Наше сонце має плазму силою її тяжіння, але на Землі ми повинні спиратися на потужні магніти і лазери для цього. І вартість помилки дуже висока. Навіть крихітна кількість втечуватої плазми може проколоти стіни реактора і зупинити процес.

Поле фізики плазми розбито від бажання забити зірку в пляшці. За останні кілька десятиліть поле вирощується в безлімітних напрямках, від астрофізики до космічної погоди і нанотехнології.

Як наше загальне розуміння плазми виросло, тому вдалося зберегти умови для більш ніж другого. Раніше в цьому році новий надпровідний fusion реактор в Китаї вдалося провести плазму на 50 млн. градусів за Цельсієм за рекордом 102 секунд. Ведельштейн X-7 Стелларатор, який вперше запустив в Німеччині, очікується, що він може зламати цей запис і тримати плазму протягом 30 хвилин одночасно.

Останнє оновлення NSTX-U виглядає скромно порівняно з цими монстрами: експеримент тепер може тримати плазму протягом п'яти секунд замість одного. Але це також важлива вертикалі.

«Зберігаючи плазму фузії, яка живе лише через п’ять секунд, не може здаватися як дуже довгий процес, але в плазмі фізики п’ять секунд можна порівняти зі своєю фізикою в стабільному стані», – говорить Мірс, посилаючись на умови, в яких плазма стабільна. Кінцева мета полягає в досягненні стабільного стану «гарячої плазми», який може проводити фузію самостійно через невеликий вхід енергії ззовні. Не вдалося досягнути цього експерименту. NSTX-U дозволить дослідникам Princeton заповнювати деякі проміжки між тим, що відомий з фізики плазми зараз і що буде потрібно будувати пілотний завод, здатний досягти сталого стану згоряння і генерувати чисту електрику.

З одного боку, щоб знайти найкращі матеріали для утримання, потрібно краще зрозуміти, що відбувається між плазмою fusion і стінами реактора. Принцтон досліджує можливість заміщення стін його реактора (виконання графіту вугілля) з «стіном» рідкого літію для зменшення тривалої корозії.

Крім того, вчені вважають, що якщо фузія допомагає боротися з глобальним потеплінням, їм потрібно поспішати. NSTX-U допоможе фізикам вирішити, чи продовжувати розвивати сферичний дизайн токамака. Більшість токамакових реакторів менше люблять яблуко у вигляді і більше схожих на хутряні, сумочки, торус. Незвичайна форма сферичної тороси дозволяє більш ефективно використовувати магнітне поле її котушок.

«У довгостроковій перспективі ми хотіли б розібратися, як оптимізувати конфігурацію одного з цих машин», – коментує Мартін Грінвальд, заступник директора Центру плазмових та синтетичних наук МІТ. Для цього потрібно знати, як працює машина залежить від того, що ви контролюєте, як форма.



Мисливці захоплюють, як далеко ми з комерційно можливої енергії злиття, і це зрозуміло. Після того, як десятки нерозривних оптимізмів серйозно пошкодили репутацію поля і посилили поняття, що синтез - це мрія труби. Всі наслідки для фінансування.

Це був великим ударом до програми синтезу MIT, яка забезпечується підтримкою Alcator C-Mid tokamak, яка виробляє одне з найпотужніших магнітних полів і експонує синтезовану плазму на найвищому тиску. Більшість очікуваних досліджень NSTX-U буде залежати від продовження підтримки на федеральному рівні, що говориться про себе "рік від цього року".

Кожен повинен бути обережним про витрати дослідницьких доларів, а деякі фузійні програми вже позбавлені неймовірних сум. Візьміть ІТЕР, величезний надпровідний fusion реактор в даний час під будівництвом у Франції. Коли міжнародна співпраця почалася в 2005 році, було зараховано на 5 мільярдів доларів та 10 років. Після багаторічних недоліків цінова мітка зросла до $40 млрд. Відповідно до найбільш оптимістичних оцінок, об'єкт буде завершено 2030 р.

І де я бачу, як пухлина до тих пір, поки вона працює з ресурсів і вбиває хост, програма з роздягання МІТ показує, як можна зробити речі на значно меншому бюджеті. Останнім літом команда випускників МІТ представила плани на АРК, недорогий fusion реактор, який використовуватиме нові високотемпературні надпровідні матеріали для створення однакової кількості енергії, як ITER, тільки з набагато меншим пристроєм.





«Завдяки з фузією – знайти технічний шлях, який робить його економічно привабливими, що ми плануємо робити найближчим часом», – коментує Greenwald, зазначив, що концепція АРК наразі перебуває в рамках Енергетичної ініціативи MIT. Ми вважаємо, що якщо фузія збирається зробити різницю в глобальному потепління, ми повинні рухатися швидше. « » » » » » » » » » » » » » » Синтез обіцяє стати основним джерелом енергії — це те, що наша кінцева мета — Роберт Роснер, фізико-математичний персонал Університету Чикаго та співзасновником Інституту енергетичної політики. «У той же час виникає важливе питання: скільки ми готові провести зараз? Якщо ми знизили фінансування на точку, де наступне покоління смарт-діт не захоче це зробити на всіх, ми можемо виходити з цього альтгетера. P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: hi-news.ru/technology/chto-ne-tak-s-termoyadernym-sintezom.html