Սինթեզ fusion: Fusion խնդիրները

Նորարարական ծրագրեր, օգտագործելով ժամանակակից superconductors է մոտ ապագայում թույլ կտա իրականացնել վերահսկվող ջերմամիջուկային fusion - այսպես ասում որոշ լավատեսներ. Սակայն փորձագետները կանխատեսում են, որ գործնական կիրառումը կտեւի մի քանի տասնամյակ:

Թե ինչու է այդքան դժվար է.

Fusion էներգիայի համարվում է որպես պոտենցիալ աղբյուր ապագա էներգիայի. Դա մաքուր էներգիայի Ատոմ. Բայց ինչ է այն եւ ինչու է այն այդքան դժվար է հասնել. To սկսում են հասկանալ, որ տարբերությունները դասական բաժնի կորիզ եւ միջուկային սինթեզի.

Բաժանումը Ատոմ է, որ ռադիոակտիվ իզոտոպներ - հեղուկ կամ Plutonium - կոտրված են ներքեւ եւ դարձի այլ բարձր ռադիոակտիվ իզոտոպների, որն այնուհետեւ պետք է տրամադրված կամ վերամշակված.

Միջուկային արձագանքը սինթեզի կայանում է նրանում, որ երկու իզոտոպներ ջրածնի - դեյտերիումի եւ տրիտիումի - միաձուլել մեկ միավորի, ձեւավորելով միայն ոչ թունավոր հելիումից եւ նեյտրոններ, առանց արտադրող ռադիոակտիվ թափոնները:

վերահսկողական խնդիր

Այն արձագանքները, որոնք տեղի են ունենում արեւի կամ ջրածնի ռումբի մի սինթեզ սերտաճման, եւ ինժեներներ մի daunting խնդիր, թե ինչպես պետք է վերահսկել այս գործընթացը մի ատոմակայանի?

Այն է, որ, որի համար գիտնականներն աշխատում են, քանի որ 1960 - ականներին: Մեկ այլ փորձարարական ռեակտորի ջերմամիջուկային ֆյուժն կոչվում Wendelstein 7-X-ին մեկնարկել է հյուսիսային Գերմանիայի քաղաքի Greifswald: Սակայն դա չի նախատեսված է ստեղծել ռեակցիա - դա պարզապես մի հատուկ դիզայն է, որը փորձարկվում (փոխարեն Stellarator տոկամակում):

բարձր էներգիայի պլազմային

Բոլոր ջերմամիջուկային տեղադրում են բնորոշ մի օղակաձեւ ձեւը. Այն հիմնված է այն գաղափարի վրա, օգտագործելով հզոր էլեկտրամագնիսները արտադրության համար ուժեղ էլեկտրամագնիսական դաշտ ունեցող թոր ձեւավորել ուռճացված հեծանիվ ներքին խողովակի.

Այս էլեկտրամագնիսական դաշտը պետք է լինի այնքան խիտ է, որ, երբ այն ջեռուցվում է միկրոալիքային վառարանում է մեկ միլիոն աստիճանով, պլազման պետք է հայտնվի կենտրոնում ռինգում: Նա այնուհետեւ ignited է fusion կարող է սկսել:

դրսեւորում

Եվրոպայում, ներկայումս ընթանում է երկու նմանատիպ փորձեր: Նրանցից մեկը այն է, որ Wendelstein 7-X, որը վերջերս առաջացած իր առաջին հելիումից պլազմա. Մեկ այլ - ITER - ը հսկայական փորձնական տեղադրումը ձուլումը Ֆրանսիայի հարավում, որը դեռեւս կառուցման եւ պատրաստ կլինի գործարկման 2023.

Սպասվում է, որ ITER կլինի իրական միջուկային ռեակցիաներ, թեեւ միայն մի կարճ ժամանակահատվածում եւ, իհարկե, ոչ ավելի, քան 60 րոպե: Այս ռեակտորը ընդամենը մեկն է այն բազմաթիվ քայլերից ճանապարհին հավաստիացնում են, որ գործնականում, որպեսզի իրականացնել fusion.

Ֆյուժն ռեակտորը: փոքր է, եւ ավելի հզոր

Վերջերս մի քանի դիզայներները հայտարարել են, որ ստեղծվել է նոր ռեակտորի դիզայնի վրա. Ըստ մի խումբ ուսանողների Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի, ինչպես նաեւ ընկերության ներկայացուցիչների `արտադրողի« Lockheed Martin »զենքի, միջուկային ֆուզիոնի կարող է իրականացվել օբյեկտների, որոնք շատ ավելի հզոր եւ ավելի փոքր է, քան ITER, եւ նրանք պատրաստ են դա անել տասը տարիների ընթացքում:

Գաղափարը նոր դիզայնի է օգտագործել էլեկտրամագնիսները ժամանակակից բարձր ջերմաստիճանի superconductors, որը ցուցադրել իրենց հատկությունների, երբ cooled հեղուկ ազոտի այլ ոչ թե սովորական, որոնք պահանջում հեղուկ հելիում. Նոր, ավելի ճկուն տեխնոլոգիան ամբողջությամբ փոխել դիզայնը ռեակտորի.

Կլաուսը Hash պատասխանատու միջուկային fusion տեխնոլոգիայով ին տեխնոլոգիական ինստիտուտի Karlsruhe-ի հարավ-արեւմուտքում Գերմանիայում թերահավատորեն: Այն աջակցում է օգտագործել նոր բարձր ջերմաստիճանի superconductors նոր ռեակտորների նմուշների. Սակայն, նա նշել է, պետք է զարգացնել ինչ-որ բան է համակարգչի, հաշվի առնելով ֆիզիկայի օրենքները բավարար չեն: Անհրաժեշտ է հաշվի առնել, այն մարտահրավերները, որոնք առաջանում են թարգմանելու գաղափարները կյանքի կոչելու:

գիտաֆանտաստիկ

Ըստ Hash, մոդելային MIT ուսանողները ցույց է տալիս միայն հնարավորությունը նախագծին: Սակայն, ըստ էության կա մի շատ գիտության գեղարվեստական: Ծրագիրը ենթադրում է, որ լուրջ տեխնիկական խնդիրներ են լուծվում fusion. Բայց ժամանակակից գիտությունը չունի պատկերացում, թե ինչպես պետք է դրանք լուծել:

Մեկը նման խնդիր է գաղափարը Հանովի դիզելային վառելիքով աշխատող. Որպեսզի ստանալ ներսում ռինգ, սահմանափակվելով պլազմային է MIT- ի-մոդելի նախագծման electromagnets կարող է disassembled:

Դա կլինի շատ օգտակար է, քանի որ դա հնարավոր կլինի մուտք ունենալ դեպի օբյեկտների ներքին համակարգը եւ փոխարինել դրանք: Բայց իրականում superconductors պատրաստված կերամիկական նյութերի. Հարյուրավոր նրանց պետք է միահյուսված բարդ ճանապարհը, ձեւավորել ճիշտ մագնիսական դաշտը: Եվ կա մի շատ ավելի հիմնարար խնդիր է, որ նրանց միջեւ կապը չէ, քանի պարզ, որքան պղինձ մալուխային կապով. Ոչ ոք չի էլ մտածում, հասկացությունների, որոնք կօգնեն լուծել այդ խնդիրները:

չափազանց շոգ

Heat նույնպես խնդիր է: The fusion պլազմային հիմնական ջերմաստիճանը հասնում է շուրջ 150 մլն աստիճանով: Այս ծայրահեղ ջերմության մնում է տեղում, ճիշտ կենտրոնում է իոնացված գազի. Բայց նույնիսկ ամբողջ դա դեռ շատ շոգ - 500 հազարից մինչեւ 700 աստիճանով ռեակտորի միջուկի, իսկ ներքին շերտը, լինելով մետաղյա խողովակ, որը պետք է «խաղում ետ» տրիտիում համար անհրաժեշտ միջուկային ֆուզիոնի տեղի ունեցել:

ITER է նույնիսկ ավելի մեծ խնդիր է, այսպես կոչված, իշխանության հարցը: Այս մասը համակարգում, որը մատակարարվող է սինթեզ գործընթացը, որն օգտագործվում վառելիքի, հիմնականում հելիումի. Առաջին մետաղական բաղադրիչը, որի տաք գազ ընկնում, որը կոչվում է «divertor»: Այն կարող է ջեռուցվում վերեւում 2000-° C.

divertor խնդիր է

Է գործարանը կարող է դիմակայել այնպիսի ջերմաստիճանը, ինժեներները փորձում են օգտագործել մետաղական վոլֆրամ, օգտագործվում է հնացած շիկացած էլեկտրական լամպ: վոլֆրամ հալման ջերմաստիճանը մոտ 3000 աստիճան: Սակայն կան այլ սահմանափակումներ:

Որ ITER դա կարող է անել, քանի որ ջեռուցման այն չի լինում ամբողջ ժամանակ. Ենթադրվում է, որ ռեակտորը կաշխատի միայն 1-3% -ը, այն ժամանակ. Բայց սա չէ տարբերակ է ատոմակայանի, որը պետք է գործել մի 24/7 հիմունքներով: Եվ, եթե որեւէ մեկը պնդում է, որ ի վիճակի է կառուցել մի փոքր ռեակտոր է նույն իշխանության, որպես ITER, մենք կարող ենք վստահաբար ասել, որ նա չունի լուծումներ divertor խնդիրներ.

Ատոմակայանի ընթացքում մի քանի տասնամյակների ընթացքում

Սակայն, գիտնականները լավատես զարգացման մասին fusion ռեակտորների, սակայն, դա չի լինի, քանի որ արագ, ինչպես ոմանք կանխատեսել enthusiasts.

ITER է ցույց տալ, որ վերահսկվող ջերմամիջուկային fusion կարող է իրականում արտադրել ավելի շատ էներգիա, քան ծախսվում է ջեռուցման եւ պլազմա. Հաջորդ քայլը պետք է կառուցումն է, որը բոլորովին նոր հիբրիդային ցուցադրական գործարանի, որը կարող է, ըստ էության, առաջացնում էլեկտրաէներգիա:

Ինժեներները այժմ աշխատում է իր դիզայնի վրա. Նրանք պետք է դասեր է ITER, որը նախատեսված է մեկնարկել 2023 թ Հաշվի առնելով ժամանակը, որը պահանջվում է նախագծման, պլանավորման եւ կառուցման, անհավանական է թվում, որ առաջին ֆյուժն էլեկտրակայանը կունենա սկսել է շատ ավելի վաղ, քան կեսին XXI դարում.

Ռոսիի Cold Fusion

2014 թ., Անկախ փորձարկման ռեակտորը Էլ-Cat եզրակացրել է, որ սարքը 32 օր արտադրվել է միջին ելքային հզորությունը 2800 Վտ է մի սպառվում 900 Watts. Սա ավելին է, քան ի վիճակի է բացահայտել ցանկացած քիմիական ռեակցիա: Արդյունքն ակնառու է առաջարկում կամ բեկում միջուկային սինթեզի կամ ուղղակի կեղծիքը. Զեկույցը, հիասթափված թերահավատներին, ովքեր կասկածում են, որ թեստը իսկապես անկախ եւ առաջարկել հնարավոր կեղծելու փորձարկման արդյունքների: Մյուսները չեն լուսաբանում «գաղտնի բաղադրիչների», որ թույլ են տալիս ֆյուժն Ռոսսիի վերարտադրել այս տեխնոլոգիան:

Rossi - խաբեբա.

Անդրեա impozanten: Նա հրատարակում է հռչակագիր է աշխարհի յուրահատուկ անգլերենի մեկնաբանություններում բաժնում իրենց կայքում, հավակնոտ կոչվում է «ամսագիր Միջուկային ֆիզիկայի»: Բայց նրա նախորդ անհաջող փորձերը ընդգրկված են իտալական թափոնների դարձի նախագիծը վառելիքի եւ ջերմակայանների գեներատոր: Petroldragon, թափոնների կառավարում նախագիծ է էներգիայի աղբյուր, չի մասամբ այն պատճառով, որ անօրինական դատարկում թափոնների վերահսկվում է իտալական կազմակերպված հանցագործության, որը բացվել է քրեական գործ նրա դեմ խախտման համար թափոնների հեռացման կանոնակարգերի: Նա նաեւ ստեղծել Ջերմաէլեկտրական սարքը Corps of Engineers ԱՄՆ բանակի, բայց միեւնույն ժամանակ փորձարկման գործիքը արտադրված միայն մի մասն է հայտարարված հզորությամբ:

Շատերը չեն վստահում Ռուսաստանին, եւ գլխավոր խմբագիր նոր էներգետիկ Times պարզապես կոչվում նրան հանցագործին, ետեւում, որը մի շարք ձախողված հոսանքի լուսարձակների:

անկախ ստուգման

Rossi պայմանագիր է կնքել ամերիկյան կազմակերպության հետ Արդյունաբերական Heat անցկացնելու տարեկան փորձարկումը դասակարգված 1-մեգավատանոց տեղադրման սառը fusion. The ապարատը էր առաքման կոնտեյներ, փաթեթավորվում է տասնյակ E-Cat. Որ փորձ ուներ պետք է վերահսկվի երրորդ կողմի, որը կկարողանա հաստատել, որ դա իսկապես այդպես է ջերմության սերնդի. Ռոսսին ասում է, որ նա անցկացրել է անցյալ տարվա, գրեթե ապրում է մի կոնտեյներ, եւ դիտեցին գործողությունները ավելի քան 16 ժամ, մի օր է ապացուցել առեւտրային կենսունակությունը E-Cat.

The test ավարտվեց մարտի. Կողմնակիցները Ռոսսի անհամբեր սպասում է դիտորդների զեկույցները, հուսալով արդարացնել իր հերոս: Բայց ի վերջո նրանք ստացել են դատական հայց:

փորձնական

Իր հայտարարությունը դատարանի Ֆլորիդայի Ռոսսի պնդում է, որ փորձարկման հաջող էր, եւ անկախ արբիտրը հաստատել է, որ Էլ-Cat ռեակտորի արտադրում վեց անգամ ավելի շատ էներգիա, քան այն կլանում. Նա նաեւ պնդում է, որ ընկերությունը Արդյունաբերական Heat համաձայնել է վճարել նրան 100 մլն դոլար `11.5 մլն առաջխաղացումը հետո 24-ժամյա փորձարկման (իբր, լիցենզավորման իրավունքների ընկերության կարող է վաճառել այդ տեխնոլոգիան Միացյալ Նահանգներ-ից), իսկ մյուսը 89 մլն բարեհաջող ավարտի ընդլայնված քննության ընթացքում 350 օրվա ընթացքում: Ռուսաստանը մեղադրում է IH է «Հայաստանում խարդախ սխեմա", որի նպատակն էր գողության իր մտավոր սեփականության. Նա նաեւ մեղադրել է ընկերությանը յուրացնելու ռեակտորների E-Cat, ապօրինի արտատպման նորարարական տեխնոլոգիաների եւ պրոդուկտների, հատկանիշների եւ կառույցների եւ անօրինական փորձելով ստանալ արտոնագիր է իր մտավոր սեփականության.

ոսկու հանք

Այլուր Ռոսսին պնդում է, որ դեմ ֆոնի իր հանրահավաքներից մեկում ընկերությունը IH ստացված ներդրողների $ 50-60 մլն եւ 200 մլն-ից Չինաստանից հետո խաղում է Չինաստանի կառավարության ներկայացուցիչներին է ավելի բարձր մակարդակի պաշտոնյաների: Եթե դա ճիշտ է, վտանգված է շատ ավելին, քան հարյուր միլիոն դոլարով: Արդյունաբերական Heat մերժել է այդ մեղադրանքները որպես անհիմն է եւ մտադիր է ակտիվորեն պաշտպանել: Ավելի կարեւոր է, նա ասում է, որ «ավելի քան երեք տարի է աշխատում է հաստատման արդյունքների, որն, իբր, պատրաստված Ռոսսի եւ նրա E-cat-տեխնոլոգիա, բոլոր ապարդյուն»:

IH չի հավատում, որ արդյունավետության E-Cat, եւ նոր էներգետիկ Times ամսագիրը տեսնում որեւէ պատճառ չունեմ կասկածելու այս խմբին: Ի հունիսին 2011 թ. Հրատարակությունը ներկայացուցչի այցելել է Իտալիա, Rossi հարցազրույց եւ նկարահանվել է մի ցույց տվեց իր E-Cat. Մէկ օր ետք, նա պատմեց իր լուրջ մտահոգությունների մասին, ճանապարհին ՋԷԿ չափումների. Այն բանից հետո, 6 օր, իսկ լրագրողը տեղադրված իր տեսանյութը YouTube- ում: Փորձագետներ ամբողջ աշխարհում ուղարկում նրան վերլուծություններ, որոնք հրապարակվել են հուլիսի. Պարզ դարձավ, որ դա կեղծիք է:

փորձարարական հաստատում

Այնուամենայնիվ, մի շարք հետազոտողների - Aleksandru Parhomovu է Ռուսաստանի ժողովուրդների բարեկամության համալսարանում, իսկ նախագիծը հիշողությունը Մարտինա Fleyshmana (MFPM) - հաջողվել է վերարտադրել սառը fusion Ռոսսիի: MFPM զեկույցը կոչվում է «Ավարտին ածխածնի դարաշրջանում մոտ է»: Պատճառը, հիացմունքով էր հայտնաբերումը գամմա-ճառագայթների bursts, որը չի կարող բացատրվել միայն, fusion արձագանքը. Ըստ հետազոտողների, Ռուսաստանից, ինչ նա ասում է.

Կենսունակ բաղադրատոմսը բացօթյա սառը միջուկային ֆուզիոնի էներգիան կարող է առաջացնել "Gold Rush»: այլընտրանքային մեթոդներ, որոնք կշրջանցեն արտոնագիր Ռուսաստանի եւ թողնել այն կողմում մի միլիարդավոր դոլարի էներգետիկ բիզնեսին կարելի է:

Այնպես որ, թերեւս, Ռոսսին կնախընտրեին խուսափել այս հաստատումը: