Kiinan ydinfuusiolaitteen parhaan isännän rakentaminen on alkanut kattavasti
Ensimmäisenä lokakuussa tehtiin keskeinen läpimurto Kiinan ydinfuusiolaitteen rakentamiseen parhaiten.
Yli 400 tonnia painaava pohja asennettiin onnistuneesti, ja sitä käytetään parhaan isännän kuljettamiseen, joiden kokonaispaino on noin 6700 tonnia, mikä merkitsee tämän suuren maan raskaan koneiden isännän kokonaisvaltaista rakentamista.
Tulevaisuudessa tämä laite on ensimmäinen kansainvälisesti validoitu ydinfuusion sähköntuotannon osoitus, ja sen odotetaan valaisevan ensimmäisen valon ydinfuusion kautta vuoteen 2030 mennessä.
Ydinfuusio: lopullinen salasana kosmisen energian tutkimiseksi
Auringon jatkuvan polttamisen mysteeristä 4,6 miljardin vuoden ajan ihmiskunnan lopulliseen harjoittamiseen "tyhjentämättömään" puhtaan energian suhteen ydinfuusio on aina ollut yksi häikäisimmistä tutkimussuunnitelmista tieteen alalla. Tähtien ytimen liikkeellepaneva voima ei vain pääse valoon ja lämpöä maailmankaikkeudessa, vaan myös leikkaus - reunatekniikka, jolla on mahdollisuus muuttaa ihmisen energiamaisemaa kokonaan.
Yksinkertaisesti sanottuna ydinfuusio viittaa kevyempien atomien ytimien (kuten vety -isotoopien deuteriumin ja tritium) prosessiin, joka ylittää sähköstaattisen torjumisen (coulomb -heijastus) ytimien välillä erittäin korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, törmääen ja sulautuen raskaampiin atomi -ytimiin (kuten helium), samalla kun voimakkaampien määrien energian. Tämä prosessi seuraa Einsteinin massaenergiayhtälöä "E=mc ²" - sulatetun uuden ytimen kokonaismassa on hiukan pienempi kuin kahden ytimen massan summa ennen fuusiota, ja vähentynyt massa (massa) vapautuu energian muodossa, ja energiatiheys on kaukana siitä, että henkilöt ovat tällä hetkellä käyttäneet.
Ydinfuusion energian voimakkuuden ymmärtämiseksi tarvitaan vain yksi tietovertailun joukko Deuterium tritium -seoksen 1 kilogramman fuusioreaktiolla lämpötilaa, joka syntyy 27000 tonnin standardin hiilen ja 120 tonnin bensiinin täydellisen palamisen tuottaman energian palamisellä; Kuitenkin samanlaatuisen ydinfissiopolttoaineen vapauttama energia (kuten uraani - 235) on kuitenkin vain noin 1/4 ydinfuusion vapauttamisesta. Vielä tärkeämpää on, että ydinfuusion polttoainelähteet ovat melkein äärettömiä - deuteriumia esiintyy laajasti maavedessä maapallolla, ja jokainen meriveden litra sisältää deuteriumia, joka voi vapauttaa energiaa, joka vastaa 300 litraa bensiiniä fuusion kautta. Meriveden maailmanlaajuisesti sisältyvä deuterium voi vastata ihmiskunnan energiatarpeisiin yli miljoonan vuoden ajan; Vaikka tritium on luonteeltaan erittäin harvinainen, se voidaan keinotekoisesti valmistella reagoimalla litiumia (elementti, joka on runsaasti maankuoressa) neutroneilla, eikä "polttoaineen pulaa" ole mitään ongelmaa.
Halustavan ydinfuusion saavuttaminen ei kuitenkaan ole helppo tehtävä, ja sen keskeinen haaste on "kuinka luoda ja ylläpitää äärimmäisiä olosuhteita ydinfuusioon". Auringon sisällä gravitaatio romahdus luo korkean lämpötilan 15 miljoonaa celsiusastetta ja korkean paineen, joka on 250 miljardia ilmakehää, jotka luonnollisesti täyttävät ydinfuusion "sytytysolosuhteet"; Mutta maan päällä ihmiset eivät voi toistaa niin voimakasta painovoimaa ja voivat simuloida vain äärimmäisiä ympäristöjä teknologisten keinien avulla. Tällä hetkellä on olemassa kaksi yleistä tutkimussuuntaa:
Yksi tyyppi on magneettinen synnytysfuusio, jota edustaa kansainvälinen lämpöteronukleaarinen reaktori (ITER), joka tunnetaan yleisesti nimellä "keinotekoinen aurinko". Se käyttää erittäin vahvaa magneettikenttää (noin 100000 kertaa voimakkaampi kuin maan magneettikenttä) plasman rajoittamiseen (aineen neljäs tila, jossa atomi -ytimet ja elektronit erotetaan), lämpötilassa jopa 150 miljoonaa astetta celsius ympyrämuotoisessa tyhjökammiossa (Tokamak -laite), välttäen korkeaa -} -lämpötilaa plasmasta kosketuksessa ja aiheuttaen jatkuvaa-} lämpötilan plasmasta kosketusten kontaktia ja aiheuttaen laitteen seinämää ja jatkuvaa läpinäkymistä. Plasma vastaamaan fuusioreaktioihin tarvittavia ehtoja. Vuonna 2023 Kiinan "keinotekoinen aurinko" -laite (itä) saavutti jatkuvan plasman toiminnan 120 miljoonan asteen asteessa 403 sekunnin ajan, asettamalla maailmanennätys ja perustamalla ITER: n seuraaville kokeille.
Toinen tyyppi on inertiaalinen synnytysfuusio, jota edustaa Yhdysvaltojen kansallinen sytytyslaitos (NIF). Se keskittyy 192 korkeaan - energialaseriin deuterium tritium -kohteeseen, jonka halkaisija on vain muutama millimetri, lämmittää tavoitteen 30 miljoonaan celsiusasteeseen ja pakottaa sen 100 -kertaiseksi maan ytimen tiheyteen hyvin lyhyessä ajassa (noin 10 triliontussa toiseksi). mahdollista. Joulukuussa 2022 NIF saavutti "nettoenergian vahvistuksen" ensimmäistä kertaa - fuusioreaktioilla vapautuva energia ylitti syöttölaserin energian, mikä merkitsi suurta läpimurtoa inertiaalisella rajoitusreitillä.
Suuren energiatiheyden ja runsaspolttoaineen lisäksi ydinfuusiolla on myös lopullinen turvallisuus ja ympäristöystävällisyys. Toisin kuin ydinfissio, ydinfuusioreaktiot päättyvät välittömästi, kun äärimmäiset olosuhteet menetetään (kuten magneettikentän keskeytyminen tai laserpysäkki), eikä "ytimen sulamisen" riskiä; Pääreaktiotuote on helium (ei - myrkyllinen ja vaarattoman inertti kaasu), joka ei tuota pitkää - termi radioaktiivista jätettä, kuten ydinfissio, ja sillä ei ole melkein pilaantumista ympäristölle.
Vaikka ihmiset eivät ole vielä saavuttaneet kaupallista ydinfuusiovoiman tuotantoa (odotetaan vaativan 30-50 vuotta teknologisia läpimurtoja), jokainen ydinfuusion edistymisen askel, auringon luonnollisesta fuusiosta asteittaisiin läpimurtoihin laboratoriossa, ajaa ihmiskuntaa lähemmäksi "energianvapauden" tavoitetta. Tulevaisuudessa, kun ydinfuusiovoimalaitokset leviävät ympäri maailmaa, ihmiskunta vapautuu täysin riippuvuudesta fossiilisista polttoaineista, ratkaisee globaalit ongelmat, kuten ilmastomuutoksen ja energiapulan, ja ohjaaja uuteen aikakauteen, joka perustuu puhtaan ja rajoittamattomaan energiaan.
