Framtíðarsamrunahvörf inni í tokamakum gætu framleitt mun meiri orku en áður var talið, þökk sé byltingarkenndum nýjum rannsóknum sem finna grundvallarlögmál slíkra kjarnaofna vera rangt. Kjarnasamruni er fær um meira!
Rannsókn eðlisfræðinga við svissnesku plasmamiðstöðina í École Fédérale Polytechnique de Lausanne (EFPL) leiddi í ljós að hámarksþéttleiki vetniseldsneytis er um tvöfalt hærri en Greenwald mörkin, mat sem fæst úr tilraunum fyrir meira en 30 árum síðan.
Sú uppgötvun að samrunakljúfar geti sannarlega starfað við plasmaþéttleika vetnis sem er langt umfram Greenwald mörkin sem þeir eru hannaðir fyrir mun hafa áhrif á rekstur hins mikla ITER tokamaks sem verið er að byggja í Suður-Frakklandi og mun hafa mikil áhrif á hönnun arftaka ITER, sem kallast Demonstration orkuver ((DEMO) Thermonuclear Demonstration Power Plant), greindi eðlisfræðingurinn Paolo Ricci frá svissnesku plasmamiðstöðinni frá.
Ricci er einn af leiðtogum rannsóknarverkefnisins, sem sameinar fræðilega vinnu við niðurstöður um það bil árs tilrauna á þremur mismunandi kjarnakljúfum víðsvegar um Evrópu – Tokamak à Configuration Variable (TCV) frá EPFL, Joint European Torus (JET) í Culham. í Bretlandi, og tokamak með nútímavæðingu á axisymmetric divertor (ASDEX) við Institute of Plasma Physics sem nefnd er eftir Max Planck í Garching í Þýskalandi.
Kleinuhringlaga tokamakar eru ein af efnilegustu samrunakjarnahönnunum sem hægt væri að nota til að framleiða rafmagn fyrir netið. Vísindamenn hafa unnið í meira en 50 ár að því að gera stýrðan samruna að veruleika, ólíkt kjarnaklofnun, sem framleiðir orku með því að kljúfa stóra atómkjarna, getur kjarnasamruni myndað enn meiri orku með því að bræða saman mjög litla kjarna.
Samrunaferlið framleiðir mun minna af geislavirkum úrgangi en kjarnorku og nifteindaríka vetnið sem það notar sem eldsneyti er tiltölulega auðvelt að fá. Sama ferli knýr stjörnur eins og sólina, þannig að stýrður samruni hefur verið borinn saman við „stjörnu í krukku“, en þar sem mjög hár þrýstingur í hjarta stjörnu er ekki mögulegur á jörðinni, krefjast samrunahvörf hér hærra hitastig en á sólin.
Hitastigið inni í TCV tokamaki getur til dæmis verið yfir 120 milljón °C — næstum 10 sinnum hærra hitastig en hitakjarna sólar, sem er um 15 milljónir °C.
Nokkur verkefni á sviði samrunaorku eru nú á mikilvægu stigi og sumir vísindamenn telja að fyrsti tokamakinn til að framleiða rafmagn fyrir netið gæti verið starfhæfur árið 2030. Meira en 30 ríkisstjórnir um allan heim fjármagna einnig ITER tokamak, sem á að framleiða fyrsta tilraunaplasma árið 2025. Hins vegar er ITER ekki hannað til að framleiða rafmagn. En ITER-byggðir tokamakar, sem verða kallaðir DEMO reactors, eru þegar í þróun og gætu verið teknir í notkun árið 2051.
Ef þú vilt hjálpa Úkraínu að berjast við rússneska hernámsliðið er besta leiðin til að gera það að gefa til hersins í Úkraínu í gegnum Bjarga lífi eða í gegnum opinberu síðuna NBU.
Lestu líka:
- Vísindaskáldskapargagnrýni: Jet Thrust 'Bassard Collector' - raunverulegt eða ekki?
- Nýuppgötvuð blendingur gæti gjörbylt rafeindatækni