Synteesi fuusio. fuusio ongelmia

Innovatiivisia projekteja nykyaikaisin suprajohteet lähitulevaisuudessa avulla suorittaa lämpöydinfuusion - niin sanovat jotkut optimistit. Kuitenkin asiantuntijat ennustavat, että käytännön soveltaminen kestää useita vuosikymmeniä.

Miksi se on niin vaikeaa?

Fuusioenergia pidetään potentiaalisena tulevaisuuden energiaa. Se on puhdasta energiaa atomin. Mutta mikä se on ja miksi se on niin vaikea saavuttaa? Alkaa ymmärtää erot klassisen jako tumaan ja ydinfuusion.

Jako atomi on, että radioaktiiviset isotoopit - uraania tai plutoniumia - hajoavat ja muunnetaan muita erittäin radioaktiivisia isotooppeja, jotka on tämän jälkeen hävittää tai kierrättää.

Lämpöydin- reaktio synteesin on se, että kaksi vedyn isotooppeja - deuterium ja tritium - yhdistää yhdeksi yksiköksi, joka muodostaa vain ei-myrkyllisiä heliumia ja neutronien tuottamatta radioaktiivista jätettä.

ohjaus ongelma

Reaktiot, jotka tapahtuvat auringossa tai vetypommi - synteesin fuusio, ja insinöörit työlästä - miten hallita tätä prosessia voimalaitoksen?

On se, jonka tutkijat työskentelevät 1960-luvulta lähtien. Toinen kokeellinen reaktori lämpöydin- fuusio kutsutaan Wendelstein 7-X käynnistettiin Pohjois-Saksassa Greifswaldin. Silti se ei ole tarkoitus luoda reaktio - se on vain erityinen muotoilu, jota testataan (eikä stellaraattorin tokamakin).

korkean energian plasman

Kaikki lämpöydin- asennukset ovat yhteinen piirre - renkaan muotoinen. Se perustuu ajatukseen käyttää voimakkaita sähkömagneetteja tuottamiseksi vahvan sähkömagneettisen kentän, jonka torus muoto - täytetään polkupyörän sisärengas.

Tämä sähkömagneettinen kenttä on niin tiheä, että kun sitä kuumennetaan mikroaaltouunissa miljoona astetta, plasman pitäisi näkyä renkaan keskelle. Sitten hän sytytetään fuusio voisi alkaa.

osoitus

Euroopassa nykyisin teki kaksi samanlaisia kokeita. Yksi niistä on Wendelstein 7-X, joka hiljattain saanut sen ensimmäisen heliumia plasma. Toinen - ITER - on valtava kokeellinen asennuksen fuusio Etelä-Ranskassa, joka on vielä rakenteilla ja valmistuu käynnistettäväksi vuonna 2023.

On odotettavissa, että ITER on todellinen ydinreaktiot, vaikkakin vain lyhyeksi aikaa ja varmasti enintään 60 minuuttia. Tämä reaktori on vain yksi monista vaiheet tapa varmistaa, että käytännössä, suorittaa fuusio.

Fuusioreaktorin: pienempiä ja tehokkaampia

Viime aikoina useat suunnittelijat ovat ilmoittaneet uuden reaktorin suunnittelu. Mukaan opiskelijaryhmän Massachusetts Institute of Technology, sekä yrityksen edustajien - valmistaja "Lockheed Martin" aseita, ydinfuusion voidaan toteuttaa tilat, jotka ovat paljon tehokkaampia ja pienempiä kuin ITER, ja he ovat valmiita tekemään tätä jo kymmenen vuotta.

Ajatus uusi muotoilu on käyttää sähkömagneetteja modernin korkean lämpötilan suprajohteet, joilla on niiden ominaisuuksia, kun jäähdytettiin nestemäisellä typellä kuin tavanomainen, jotka vaativat nestemäistä heliumia. Uuden joustavamman teknologia muuttaa täysin suunnittelu reaktorin.

Klaus Hash vastuussa ydinfuusioteknologiaa klo teknologiainstituutin Karlsruhen Lounais Saksassa, on skeptinen. Se tukee uusien korkean lämpötilan suprajohde uusia reaktoreita. Mutta hän sanoi, kehittää jotain tietokoneella ottaen huomioon fysiikan lait eivät riitä. On tarpeen ottaa huomioon haasteet, jotka ilmentävät kääntää ideat käytäntöön.

tieteiskirjallisuus

Mukaan Hash malli MIT: n opiskelijaa näyttää vain mahdollisuus hankkeen. Mutta itse asiassa on paljon science fiction. Hanke edellyttää, että vakavat tekniset ongelmat ratkaistaan fuusio. Mutta moderni tiede ei ole aavistustakaan siitä, miten niiden ratkaisemiseksi.

Yksi tällainen ongelma on ajatus vaihtolava keloja. Saadakseen renkaan sisälle, joka rajaa plasma MIT-mallin suunnittelu sähkömagneetteja voidaan purkaa.

Olisi erittäin hyödyllistä, koska se olisi mahdollista saada esineitä sisäisessä järjestelmässä ja korvaamaan ne. Todellisuudessa suprajohteissa valmistettu keraamisesta materiaalista. Satoja heistä on kietoutuvat hienostunut tapa, muodostaa oikea magneettikenttä. Ja siellä on enemmän perusongelma: niiden välisen yhteyden ei ole niin yksinkertaista kuin kuparikaapeli yhteys. Kukaan ei ole edes ajatellut käsitteitä, jotka auttaisivat ratkaisemaan näitä ongelmia.

liian kuuma

Lämpö on myös ongelma. Fuusio plasma ytimen lämpötila saavuttaa noin 150000000 astetta. Tämä äärimmäinen kuumuus pysyy paikallaan - keskellä ionisoidun kaasun. Mutta vaikka sen ympärillä on edelleen hyvin kuuma - 500-700 astetta reaktorisydämen, sisempi kerros on metalliputki, joka "toistetaan" tritium tarpeen ydinfuusion tapahtunut.

ITER on vielä suurempi ongelma - ns kysymys vallasta. Tämä osa järjestelmää, joka syötetään synteesin menetelmästä polttoaineen, useimmiten heliumia. Ensimmäisen metallin komponenttia, jossa kuuma kaasu laskee, nimeltään "diverttorin". Se voidaan kuumentaa yli 2000 ° C: ssa

diverttorin ongelma

Kasvi kestää tällaisia lämpötiloja, insinöörit yrittävät käyttää metallista volframi, joita käytetään vanhanaikaista hehkulamput. volframi sulamislämpötila noin 3000 astetta. Mutta on muitakin rajoituksia.

ITER se voidaan tehdä, koska lämmitys se ei tapahdu koko ajan. Oletetaan, että reaktori toimii vain 1-3% ajasta. Mutta tämä ei ole vaihtoehto voimalaitoksen, joka olisi noudatettava 24/7 pohjalta. Ja jos joku väittää voivansa rakentaa pienempiä reaktoria samalla teholla kuin ITER, voimme luottavaisin mielin sanoa, että hän ei ole ratkaisuja Divertor ongelmia.

Voimalaitos muutamassa vuosikymmenessä

Kuitenkin tutkijat ovat optimistisia kehitystä fuusioreaktorien kuitenkaan se ei ole yhtä nopeaa kuin jotkut ennustavat harrastajat.

ITER on osoittaa, että lämpöydinfuusion voi itse tuottaa enemmän energiaa kuin kuluu lämmitykseen plasmassa. Seuraava askel on rakentaa täysin uusi hybridi koelaitos, joka itse asiassa tuottavat sähköä.

Insinöörit työskentelevät nyt sen suunnitteluun. Heidän täytyy oppia ITER, jonka on määrä laskea vesille 2023. Ottaen huomioon vaadittavan ajan suunnittelun, suunnittelu ja rakentaminen, on epätodennäköistä, että ensimmäinen fuusiovoimalan aloitetaan paljon aikaisemmin kuin puolivälissä luvulle.

Rossi kylmä fuusio

Vuonna 2014, riippumaton testi reaktorin E-Cat päätellä, että laite 32 päivä tuotettu keskimääräinen lähtöteho on 2800 W kuluttaman 900 wattia. Tämä on enemmän kuin pystyy tunnistamaan kemiallisen reaktion. Tulos viittaa joko läpimurto ydinfuusion tai suoranainen petos. Raportissa pettynyt skeptikot, jotka epäilevät, onko testi oli aidosti riippumattomia ja ehdotti mahdollinen väärentäminen testitulokset. Muut tekevät selvittäminen "salainen ainesosat", jotka mahdollistavat fuusio Rossi toistamaan tätä tekniikkaa.

Rossi - roisto?

Andrea impozanten. Hän julkaisee perhejulistuksessa ainutlaatuisia Englanti kommentit osiossa niiden verkkosivuilla, mahtipontisesti kutsutaan "Journal of Nuclear Physics". Mutta hänen edellinen epäonnistunutta mukana Italian jätteiden uudistamisprojektista polttoaineen ja lämpömittarilla generaattori. Petroldragon, jätehuoltohanke energialähde, on epäonnistunut osittain siksi laitonta jätteiden ohjataan Italian järjestäytynyt rikollisuus, joka avasi rikosasia häntä vastaan rikkomisesta jätehuoltomääräykset. Hän loi myös lämpömittarilla laite Corps of Engineers Yhdysvaltain armeijan, mutta kun testaus gadget tuotettu vain osa ilmoitetusta kapasiteetista.

Monet eivät luota Venäjältä ja päätoimittaja uuden energian Times soitti juuri hänen rikollinen, jonka takana useita epäonnistunut valtaa valonheittimet.

riippumattoman tarkastuksen

Rossi on allekirjoittanut sopimuksen amerikkalaisen teollisuuslämpöä tehtävä vuosittain testaus luokiteltujen 1 megawatin asennus kylmä fuusio. Laite oli kuljetussäiliöön, pakattu kymmeniä E-Cat. Kokeilu jouduttiin valvoo kolmas osapuoli, joka voisi vahvistaa, että on todellakin kyse lämmöntuotannon. Rossi sanoo, että hän vietti suurimman osan viime vuonna lähes asuu säiliöön, ja katseli toimintansa yli 16 tuntia päivässä todistaa kaupallista kannattavuutta E-Cat.

Testi päättyi maaliskuussa. Kannattajat Rossi innolla tarkkailijan raportit, toivoen perustella sankarinsa. Mutta lopulta he saivat oikeusjuttu.

oikeudenkäynti

Puheessaan tuomioistuimelle Floridan Rossi väittää, että testi oli onnistunut ja välimiesoikeudessa vahvisti, että E-Cat reaktori tuottaa kuusi kertaa enemmän energiaa kuin kuluttaa. Hän väitti myös, että yhtiö teollisuuslämpöä suostui maksamaan hänelle $ 100000000-11500 tuhatta etukäteen jälkeen 24 tunnin testi (väitetysti varten lisensoimat yritys voisi myydä tämän teknologian Yhdysvalloissa) ja toinen 89 milj suoriutuneelle laajennetun testin sisällä 350 päivää. Venäjä syyttää IH suorittamisessa "petollinen järjestelmä", jonka tarkoituksena oli varkaus sen immateriaalioikeuksia. Hän myös syytti yhtiön luvattomasta reaktorin E-Cat, laiton kopiointi innovatiivisten teknologioiden ja tuotteiden, piirteisiin ja rakenteisiin sekä laittoman yritys saada patentti immateriaalioikeuksia.

kultakaivos

Muualla Rossi mukaan taustanaan yksi hänen mielenosoituksia yrityksen IH sai sijoittajilta on $ 50-60 miljoonaa ja 200 miljoonaa Kiinasta pelattuaan Kiinan viranomaisten kanssa korkeamman tason virkamiehiä. Jos tämä on totta, kyseessä on paljon enemmän kuin sata miljoonaa dollaria. Teollisuuslämmöstä hylkäsi nämä väitteet perusteettomina ja aikoo aktiivisesti puolustamaan. Vielä tärkeämpää on, hän sanoo, että "enemmän kuin kolme vuotta työskennellyt vahvistus tuloksia, jotka väitetään tehneen Rossi ja hänen E-Cat-tekniikka, kaikki turhaan."

IH ei usko tehokkuutta E-Cat, ja uutta energiaa Times Magazine ei näe mitään syytä epäillä tätä. Kesäkuun 2011 painos edustajan hän vieraili Italiassa, Rossi haastateltiin ja kuvattiin osoitus hänen E-Cat. Yhden päivän jälkeen, hän kertoi olevansa vakavasti huolissaan tavasta lämpövoimalan mittaukset. 6 päivän jälkeen, toimittaja postittamia hänen videon YouTubessa. Asiantuntijaa ympäri maailmaa lähetti hänet analyysit, jotka julkaistiin heinäkuussa. Kävi ilmi, että se oli huijausta.

kokeellinen vahvistus

Kuitenkin monet tutkijat - Aleksandru Parhomovu Venäjän kansojen Ystävyys yliopisto ja projekti muistin Martina Fleyshmana (MFPM) - onnistunut toistamaan kylmäfuusion Rossi. MFPM raportin "The End of hiilen aikakausi on lähellä." Syy tällaiseen ihailua oli havainto gamma-ray murtuu, jota ei voida selittää muuten kuin fuusioreaktion. Tutkijoiden mukaan, mistä Venäjä on, mitä hän sanoo.

Elinkelpoinen resepti ulkona kylmässä fuusioergiatutkimushankkeen voi aiheuttaa "Gold Rush". vaihtoehtoisia menetelmiä, jotka ohittavat patentin Venäjän ja jättää sen puolella miljardien dollarin energialiiketoiminnan löytyy.

Joten ehkä Rossi olisi halunnut välttää tämän vahvistuksen.