Изградбата на НАЈДОБРИОТ домаќин за кинескиот уред за нуклеарна фузија започна сеопфатно
На 1-ви октомври беше направен клучен напредок во изградбата на кинескиот уред за нуклеарна фузија BEST.
Основата со тежина од над 400 тони беше успешно инсталирана и ќе се користи за носење на НАЈДОБРИОТ домаќин со вкупна тежина од околу 6700 тони, што го означува сеопфатниот почеток на изградбата за домаќинот на тешката машинерија на оваа голема земја.
Во иднина, овој уред ќе биде првата меѓународно потврдена демонстрација за производство на енергија од нуклеарна фузија и се очекува да ја осветли првата светлина преку нуклеарна фузија до 2030 година.
Нуклеарна фузија: крајната лозинка за истражување на космичката енергија
Од мистеријата за постојаното согорување на сонцето во текот на 4,6 милијарди години до крајната потрага на човештвото за „неисцрпна“ чиста енергија, нуклеарната фузија отсекогаш била една од најблескавите истражувачки насоки во областа на науката. Тоа не е само основната движечка сила за ѕвездите да испуштаат светлина и топлина во универзумот, туку и-современа технологија која има потенцијал целосно да го промени пејзажот на човековата енергија.
Едноставно кажано, нуклеарната фузија се однесува на процесот на полесни атомски јадра (како што се водородните изотопи деутериум и тритиум) совладувајќи ја електростатската одбивност (Кулонова одбивност) помеѓу јадрата при екстремно високи температури и притисоци, судир и спојување во потешки атомски јадра (како што е огромно количество на енергија на хелиум). Овој процес ја следи Ајнштајновата равенка за масена енергија „E=mc ²“ - вкупната маса на сплотеното ново јадро е малку помала од збирот на масите на двете јадра пред фузијата, а намалената маса (загуба на маса) ќе се ослободи во форма на енергија, со густина на енергија што далеку ја надминува секоја енергија што моментално ја користи човекот.
За да се разбере енергетскиот интензитет на нуклеарната фузија, потребна е само една група на споредба на податоци: енергијата ослободена со реакција на фузија од 1 килограм мешавина од деутериум тритиум е еквивалентна на топлината што се создава со согорување на 27000 тони стандарден јаглен или енергијата што се создава со целосно согорување на 120 тони бензин; Меѓутоа, енергијата ослободена од горивото за нуклеарна фисија со ист квалитет (како што е ураниум-235) е само околу 1/4 од онаа што се ослободува со нуклеарна фузија. Што е уште поважно, изворите на гориво за нуклеарна фузија се речиси бесконечни - деутериумот е широко присутен во морската вода на Земјата, а секој литар морска вода содржи деутериум кој може да ослободи енергија еквивалентна на 300 литри бензин преку фузија. Деутериумот содржан во морската вода ширум светот може да ги задоволи енергетските потреби на човештвото повеќе од милион години; Иако тритиумот е исклучително редок по природа, тој може вештачки да се подготви со реакција на литиум (елемент изобилен во Земјината кора) со неутрони и нема проблем со „недостигот на гориво“.
Сепак, постигнувањето контролирана нуклеарна фузија не е лесна задача, а нејзиниот основен предизвик лежи во „како да се создадат и одржуваат екстремни услови за нуклеарна фузија“. Внатре во Сонцето, гравитациониот колапс создава висока температура од 15 милиони Целзиусови степени и висок притисок од 250 милијарди атмосфери, природно исполнувајќи ги „условите за палење“ за нуклеарна фузија; Но, на Земјата, луѓето не можат да реплицираат таква силна гравитација и можат само да симулираат екстремни средини преку технолошки средства. Во моментов, постојат две главни истражувачки насоки:
Еден тип е фузија со магнетно затворање, претставена со Меѓународниот термонуклеарен експериментален реактор (ИТЕР), попознат како „вештачко сонце“. Користи супер силно магнетно поле (околу 100.000 пати посилно од магнетното поле на Земјата) за да ја ограничи плазмата (четвртата состојба на материјата каде што се одвојуваат атомските јадра и електроните) со температура до 150 милиони Целзиусови степени во кружна вакуумска комора (уред токамак), избегнувајќи го висок темпер, додека го лади ѕидот и го лади ѕидот од контактот{3}} постојано загревање на плазмата за да се исполнат условите потребни за реакции на фузија. Во 2023 година, кинескиот уред „Вештачко сонце“ (ИСТОК) постигна континуирана работа на плазма на 120 милиони Целзиусови степени за 403 секунди, поставувајќи светски рекорд и поставувајќи ја основата за следните експерименти на ИТЕР.
Друг тип е инерцијално затворање фузија, претставена од Националната постројка за палење (NIF) на Соединетите Американски Држави. Фокусира 192 високо-енергетски ласери на цел од деутериум тритиум со дијаметар од само неколку милиметри, ја загрева целта на 30 милиони степени Целзиусови и ја компресира до 100 пати поголема од густината на Земјиното јадро за многу краток временски период (околу 10 трилионити од реакцијата на плазмата во целосна секунда). во момент кога дифузијата не е можна. Во декември 2022 година, NIF за прв пат постигна „нето добивка на енергија“ - енергијата ослободена од реакциите на фузија ја надмина енергијата на влезниот ласер, означувајќи голем пробив во рутата на инерцијално затворање.
Покрај високата енергетска густина и изобилството гориво, нуклеарната фузија има и врвна безбедност и еколошка пријатност. За разлика од нуклеарната фисија, реакциите на нуклеарната фузија веднаш ќе завршат откако ќе се изгубат екстремните услови (како што е прекин на магнетното поле или ласерско запирање), и нема ризик од „топење на јадрото“; Главниот производ на реакција е хелиум (не-токсичен и безопасен инертен гас), кој не произведува долгорочен радиоактивен отпад како нуклеарната фисија и речиси и да нема загадување на животната средина.
Иако човечките суштества сè уште не постигнале комерцијално производство на електрична енергија од нуклеарна фузија (се очекува да бидат потребни 30-50 години технолошки откритија), секој чекор на напредок во нуклеарната фузија, од природно спојување на сонцето до постепени откритија во лабораторија, го турка човештвото поблиску до целта за „енергетска слобода“. Во иднина, кога електраните со нуклеарна фузија ќе се шират низ целиот свет, човештвото целосно ќе се ослободи од зависноста од фосилни горива, ќе ги реши глобалните проблеми како што се климатските промени и недостигот на енергија и ќе воведе нова ера заснована на чиста и неограничена енергија.
