Fusion Ignition ба воқеият табдил меёбад; Дар лабораторияи Лоуренс шикасти энергетикӣ ба даст омад

Олимони Лабораторияи Миллии Лоуренс Ливермор (LLNL) ба даст оварданд меёфт, оташгиранда ва энергетика безарар. Дар 5th Декабри соли 2022, гурӯҳи тадқиқотӣ бо истифода аз лазерҳо озмоиши синтези назоратшавандаро анҷом дод, вақте ки 192 нури лазерӣ беш аз 2 миллион ҷоул энергияи ултрабунафшро ба як дона сӯзишвории ночизи камераи криогенӣ интиқол дод ва шикастани энергияро ба даст овард, яъне таҷрибаи синтези синтез аз аз тарафи лазер барои рондани он таъмин карда мешавад. Ин пешравй аввалин бор дар таърих дар натичаи мехнатй бисьёр дахсолахо ба даст омад. Ин як марҳалаи муҳим дар илм аст ва барои дурнамои энергияи синтези тоза дар оянда ба иқтисодиёти карбон ба сифр, барои мубориза бо тағирёбии иқлим ва нигоҳдории ҷилавгирӣ аз ҳастаӣ бидуни муроҷиат ба озмоиши ҳастаӣ ба мудофиаи миллӣ таъсири назаррас дорад. Пештар, 8thМоҳи августи соли 2021, гурӯҳи тадқиқотӣ ба остонаи оташ задани синтез расид. Таҷриба нисбат ба дигар озмоишҳои қаблии синтез энергияи бештар тавлид кард, аммо шикасти энергия ба даст наомад. Таҷрибаи охирин 5 гузаронида шудth Моҳи декабри соли 2022 муваффақияти шикасти энергетикиро ба даст овард ва ҳамин тавр исботи консепсияро фароҳам овард, ки синтези атомии назоратшаванда метавонад барои қонеъ кардани ниёзҳои энергетикӣ истифода шавад, ҳарчанд татбиқи амалии энергияи синтези тиҷоратӣ метавонад ҳанӯз хеле дур бошад.

Nuclear реаксияҳо миқдори зиёди энергияро ба миқдори массаи гумшуда ба даст меоранд, мувофиқи муодилаи симметрияи масса-энергия E=MCаз Эйнштейн. Дар айни замон дар реакторҳои ҳастаӣ барои тавлиди нерӯи барқ ​​реаксияҳои тақсимшавӣ, ки бо шикастани ядроҳои сӯзишвории ҳастаӣ (унсурҳои радиоактивӣ ба монанди уран-235) истифода мешаванд. Бо вуҷуди ин, реакторҳои ба тақсимшавии атомӣ асосёфта хатари баланди инсонӣ ва муҳити зистро доранд, ки дар мисоли Чернобил маълуманд ва барои тавлиди партовҳои хатарноки радиоактивӣ бо давомнокии дарози нисфирӯзӣ, ки нобуд кардани онҳо ниҳоят душвор аст, маъруфанд.

Дар табиат ситораҳо мисли офтоби мо, омехтаи ҳастаӣ бо дарназардошти якҷояшавии ядроҳои хурдтари гидроген механизми тавлиди энергия мебошад. Омезиши ҳастаӣ, бар хилофи тақсимоти ҳастаӣ, ҳарорат ва фишори бениҳоят баландро талаб мекунад, то ядроҳо якҷоя шаванд. Ин талаботи ҳарорати бениҳоят баланд ва фишор дар ядрои офтоб қонеъ карда мешавад, ки дар он омезиши ядроҳои гидроген механизми асосии тавлиди энергия мебошад, аммо барқарор кардани ин шароити шадид дар рӯи замин то ҳол дар ҳолати лаборатории назоратшаванда имконнопазир буд ва дар натиҷа, реакторҳои синтези ҳастаӣ ҳанӯз воқеият нестанд. (Принципи таркиши аслихаи гидрогенй, синтези беназорати термоядрой дар харорат ва фишори шадид, ки дар натичаи ба кор андохтани аппарати таксимкунй ба вучуд омадааст).

Маҳз Артур Эддингтон бори аввал дар соли 1926 пешниҳод карда буд, ки ситораҳо энергияи худро аз синтези гидроген ба гелий мегиранд. Аввалин намоиши мустақими синтези ҳастаӣ дар лаборатория дар соли 1934 буд, вақте ки Рутерфорд синтези дейтерий ба гелийро нишон дод ва мушоҳида кард, ки дар ҷараёни ин раванд "таъсири бузург ба вуҷуд омадааст". Бо дарназардошти иқтидори бузурги он барои таъмини энергияи тозаи номаҳдуд, кӯшишҳои якҷояи олимон ва муҳандисон дар саросари ҷаҳон барои такрори синтези ҳастаӣ дар рӯи замин вуҷуд доранд, аммо ин як вазифаи душвор буд.

Дар ҳароратҳои шадид электронҳо аз ядроҳо ҷудо мешаванд ва атомҳо ба гази ионизатсияшуда, ки аз ядроҳои мусбат ва электронҳои манфӣ иборатанд, мубаддал мешаванд, ки мо онро плазма меномем, ки аз ҳаво як миллион маротиба камтар зичтар аст. Ин месозад меёфт, муҳити хеле ноустувор. Барои он ки синтези ядроӣ дар чунин муҳити зист (ки метавонад миқдори назарраси энергияро ба даст оварад) сурат гирад, се шарт бояд иҷро шавад; бояд ҳарорати хеле баланд бошад (ки метавонад боиси бархӯрди энергияи баланд шавад), зичии кофии плазма (барои зиёд кардани эҳтимолияти бархӯрд) ва плазма (ки майл ба васеъшавӣ дорад) бояд барои муддати кофии вақт маҳдуд карда шавад. синтезро фаъол созед. Ин рушди инфрасохтор ва технологияро барои нигоҳ доштан ва назорат кардани плазмаи гарм диққати асосӣ мекунад. Майдонҳои магнитии қавӣ метавонанд барои мубориза бо плазма истифода шаванд, ба мисли Токамак аз ITER. Ҳабси инерсионии плазма боз як равиши дигарест, ки дар он капсулаҳои пур аз изотопҳои гидрогени вазнин бо истифода аз нурҳои лазерии энергияи баланд канда мешаванд.

Тадқиқотҳои Fusion дар Лоуренс Лабораторияи Миллии Ливермор (LLNL) аз NIF усулҳои таркишро, ки бо лазер идора карда мешавад, истифода мебурд (омезиши ҳабси инерсиалӣ). Асосан, капсулаҳои миллиметрии пур аз дейтерий ва тритий бо лазерҳои пуриқтидор, ки рентгенҳоро тавлид мекунанд, рехта шуданд. Капсул гарм мешавад ва ба плазма табдил меёбад. Вақте ки сӯзишворӣ дар капсула (атомҳои дейтерий ва тритий) ба ҳам мепайвандад, плазма ба дарун суръат мегирад, ки фишори шадид ва ҳароратро ба вуҷуд меорад, энергия ва якчанд зарраҳо, аз ҷумла зарраҳои альфаро ҷудо мекунад. Зарраҳои озодшуда бо плазмаи атроф мутақобила мекунанд ва онро гармтар мекунанд, ки боиси реаксияҳои бештари синтез ва баровардани "энергия ва зарраҳо" мешаванд ва ҳамин тавр занҷири худтаъминкунандаи реаксияҳои синтез (бо номи "отӯзиши синтез") ба вуҷуд меояд.

Ҷомеаи пажӯҳишгоҳи синтез дар тӯли якчанд даҳсолаҳо кӯшиш мекунад, ки ба "пешгирии оташ" ноил шавад; реаксияи синтези худтаъминкунанда. Дар 8th Августи соли 2021, гурӯҳи Лабораторияи Лоуренс ба остонаи "пешгирии оташ" расид, ки онҳо дар 5 ба даст овардаанд.th Декабри соли 2022. Дар ин рӯз оташгирии идорашаванда дар рӯи Замин ба воқеият табдил ёфт - як марҳалаи муҳим дар илм ба даст омад!

*** 

охирин

Scientific European ҳаммуассисро даъват мекунад

Ширкати Scientific European (SCIEU) шуморо даъват мекунад, ки ҳамчун ҳаммуассис ва сармоягузор ҳамроҳ шавед, бо ҳарду...

Занбӯруғҳои Чернобил ҳамчун сипари зидди шуоъҳои кайҳонӣ барои миссияҳои амиқи кайҳонӣ 

Соли 1986 агрегати 4-уми Нерӯгоҳи барқи атомии Чернобил дар Украина...

Назорати миопия дар кӯдакон: Линзаҳои айнаки Essilor Stelest ваколатдор  

Миопия (ё наздикбинӣ) дар кӯдакон як бемории хеле паҳншуда аст ...

Материяи торик дар маркази галактикаи хонаи мо 

Телескопи Ферми мушоҳидаи тозаи партовҳои зиёдатии γ-рентгениро анҷом дод...

Заҳролудшавии сурб дар ғизо аз баъзе зарфҳои алюминий ва биринҷӣ 

Натиҷаи санҷиш нишон дод, ки баъзе алюминий ва мис ...

номаи

Надоред

Таъсири андрогенҳо ба майна

Андрогенҳо ба монанди тестостерон ба таври оддӣ ҳамчун ...

ДНК барои нигоҳдории маълумоти азими компютер

Тадқиқоти рахнашуда дар самти рушди ...

Алтернатива ба антибиотикҳо барои табобати сироятҳои роҳҳои пешоб

Муҳаққиқон як роҳи нави табобати пешобро гузориш доданд ...

Барри ним-асри наҷотбахши ҳаёт дар Уэлси Шимолӣ

Соҳиби хидматрасонии Ёрии таъҷилӣ ним асрро ҷашн мегирад ...

Барномаи Fusion Energy Британияи Кабир: Тарҳрезии консепсияи нерӯгоҳи прототипи STEP муаррифӣ шуд 

Равиши истихроҷи энергияи синтези Бритониё бо ...
Умеш Прасад
Умеш Прасад
Умеш Прасад як муҳаққиқ-муоширатчӣ аст, ки дар муттаҳид кардани таҳқиқоти ибтидоии аз ҷониби ҳамсолон баррасишуда ба мақолаҳои оммавии мухтасар, пурмазмун ва дорои манбаъҳои хуб маҳорат дорад. Ӯ, ки мутахассиси тарҷумаи дониш аст, бо рисолати фарогири илм барои аудиторияи ғайрианглисзабон роҳнамоӣ мешавад. Бо равиши инноватсионии бисёрзабонаи худ, ӯ як холигии муҳимро дар паҳн кардани илм дар саросари ҷаҳон ҳал мекунад ва ҳамчун куратори дониш амал мекунад, ки кори ӯ давраи нави мураккаби журналистикаи илмиро ифода мекунад.

Scientific European ҳаммуассисро даъват мекунад

Ширкати Scientific European (SCIEU) шуморо даъват мекунад, ки ҳамчун ҳаммуассис ва сармоягузор ҳамроҳ шавед, бо сармоягузории стратегӣ ва саҳми фаъол дар ташаккули самти ояндаи худ. Scientific European як расонаи иттилоотии Англия аст, ки дар он бисёрзабонаҳо...

Коллайдери ояндаи даврӣ (FCC): Шӯрои CERN асосноккунии техникӣ-иқтисодиро баррасӣ мекунад

Ҷустуҷӯи ҷавоб ба саволҳои кушод (масалан, кадом зарраҳои бунёдӣ материяи торикиро ба вуҷуд меоранд, чаро материя дар коинот ҳукмфармост ва чаро асимметрияи материя-антиматерӣ, қувва чист...

Занбӯруғҳои Чернобил ҳамчун сипари зидди шуоъҳои кайҳонӣ барои миссияҳои амиқи кайҳонӣ 

Соли 1986 агрегати 4-уми Нерӯгоҳи ҳастаии Чернобил дар Украина (дар замони Шӯравӣ) аз сӯхтор ва таркиши шадиди буғ дучор шуд. Садамаи бесобиқа беш аз 5% радиоактивро ба...