Vysvětleno: Jaderná fúze a nedávný průlom

Jaderná fúze je definována jako spojení několika malých jader do jednoho velkého jádra s následným uvolněním obrovského množství energie.

Interiér cílové komory National Ignition Facility. Servisní modul s techniky je vidět vlevo. Polohovač terče, který drží terč, je vpravo.

V úterý Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii oznámila, že experiment provedený v jejím National Ignition Facility přinesl průlom ve výzkumu jaderné fúze. V experimentu byly lasery použity k ohřevu malého terče nebo palivových pelet. Tyto pelety obsahující deuterium a tritium se roztavily a produkovaly více energie. Tým poznamenal, že byli schopni dosáhnout výnosu více než 1,3 megajoulů.

Profesor Jeremy Chittenden, spoluředitel Centra pro studia inerciální fúze na Imperial College London, řekl BBC.com: Megajoule energie uvolněné při experimentu jsou skutečně působivé z hlediska fúze, ale v praxi je to ekvivalentní potřebné energii. uvařit konvici.

Takže, co přesně je jaderná fúze?

Jaderná fúze je definována jako spojení několika malých jader do jednoho velkého jádra s následným uvolněním obrovského množství energie. Jaderná fúze pohání naše slunce a využití této fúzní energie by mohlo poskytnout neomezené množství obnovitelné energie. Kniha Comprehensive Energy Systems z roku 2018 poznamenává: Energie z jaderné syntézy je dobrá volba jako energie základního zatížení v budoucnosti s mnoha výhodami, jako je nevyčerpatelnost zdrojů, inherentní bezpečnost, žádné radioaktivní odpady s dlouhou životností a téměř žádné emise CO2.

Jak bylo dosaženo nového průlomu?

Tým použil novou diagnostiku, zlepšil přesnost laseru a dokonce provedl změny v designu. Aplikovali laserovou energii na palivové pelety, aby je zahřáli a natlakovali za podmínek podobných těm ve středu našeho Slunce. To spustilo fúzní reakce.

Tyto reakce uvolňovaly kladně nabité částice zvané alfa částice, které následně zahřívaly okolní plazmu. (Při vysokých teplotách se elektrony vytrhávají z atomových jader a stávají se plazmou nebo ionizovaným stavem hmoty. Plazma je také známé jako čtvrté skupenství hmoty)

Zahřátá plazma uvolnila i částice alfa a došlo k samoudržující reakci zvané zapálení. Zapalování pomáhá zesílit výstup energie z reakce jaderné fúze a to by mohlo pomoci zajistit čistou energii pro budoucnost.

8. srpna tým zaznamenal energetický výdej více než 1,3 megajoulů. Zjištění budou teprve publikována v recenzovaném časopise.

To je velký průlom, protože výstup je vyšší než předchozí nejvyšší dosažená energie. Dříve se programy laserové fúze potýkaly s několika problémy, protože jsme nebyli schopni zcela porozumět plazmatu. Nyní nové technologie vydláždily cestu k těmto úžasným zjištěním a také nám to dává naději, že jdeme správným směrem, říká Dr. G. Ravindra Kumar z laboratoře ultrakrátkého pulzu s vysokou intenzitou laseru v Tata Institute of Fundamental Research v Bombaji.

Dr. Ravindra Kumar, který se experimentu nezúčastnil, dodal, že je zapotřebí více studií, aby elektrárna fungovala. Aby elektrárna úspěšně fungovala, potřebujeme vyrobit mnohem více energie. Přesto se jedná o podstatný krok vpřed a technologický průlom, dodává.

Dr Aidan Crilly, výzkumný pracovník Centra pro studia inerciální fúze v Imperial, ve zprávě poznamenal: Reprodukce podmínek ve středu Slunce nám umožní studovat stavy hmoty, které jsme nikdy předtím nebyli schopni vytvořit v laboratoři. , včetně těch, které se nacházejí ve hvězdách a supernovách… Mohli bychom také získat vhled do kvantových stavů hmoty a dokonce i podmínek blíže a blíže začátku Velkého třesku – čím více se zahříváme, tím blíže se dostáváme k úplně prvnímu stavu vesmíru. .

Zpravodaj| Kliknutím dostanete do své doručené pošty nejlepší vysvětlivky dne

Sdílej Se Svými Přáteli: