Kontrollü nükleer füzyonun çıktı enerjisi zaten girdiden daha büyük, şimdi ticarileştirilebilir mi?
Kontrol edilebilir nükleer füzyonun gerçekleştirilmesine iki şekilde aşinayız, biri uluslararası termonükleer füzyon cihazı ITER tarafından desteklenen manyetik hapsetme nükleer füzyonu, diğeri ise her ülkenin araştırma yönü olan atalet hapsi nükleer füzyonudur! Prensipte ikisi arasında büyük bir fark vardır, ancak kontrol edilebilir nükleer füzyonun temeli tamamen aynı olduğu için her ikisi de büyük miktarda enerji girdisi gerektirir!
Yukarıdaki resim, manyetik hapsetme nükleer füzyon cihazının dinamik bir şematik diyagramıdır. Elbette, gerçek nükleer füzyon reaktörü bu şekilde çalışmayabilir, ancak performans prensibiyle ilgili bir sorun yoktur. Çok önemli birkaç yapıya sahiptir:
1. Ultra yüksek sıcaklıklı plazmayı, yani D sırasındaki boşluğun ikinci iç duvarını kontrol eden ve ısıtan manyetik alanı sınırlayın!
2. Yakıt plazması enjeksiyonu hareketli resimde iç duvarın yan tarafına enjekte edilir!
3. İç duvar ve ısı değişim yapısı, nükleer füzyon tarafından üretilen ultra yüksek sıcaklığı füzyon reaktörünün içinden alıp elektriğe dönüştürür ve iç duvarı sıcaklığa uygun tutar.
4. Nükleer füzyon yığınının kül boşaltma yapısı!
Manyetik hapsetme kontrollü nükleer füzyon cihazının iki gerçekleşmesi vardır, Biri tokamak yapısı, diğeri yıldız simülatörü yapısı Her ikisi de modern kontrollü nükleer füzyonda önemli araştırma yönleridir!
Tokamak kontrollü nükleer füzyon cihazının içinde, bu yapı ilk olarak 1950'lerde eski Sovyetler Birliği Kurchatov Enstitüsü'nden Azimovich tarafından icat edildi. Tokamak'ın ana cihazı dairesel vakum odasıdır. Dış duvara bir süper iletken bobin sarılır ve plazmanın ısıtılmasını ve kontrol ve kısıtlama amacını tamamlamak için enerji verildikten sonra spiral bir manyetik alan üretilir!
Diğeri ise yıldız simülatörüdür.Yıldız simülatörü ilk olarak 1950'lerde Amerikalı teorik fizikçi ve astronom Lyman Spitzer tarafından icat edilmiş ve inşa edilmiştir.Aslında iki klasik manyetik hapsetme yapısı vardır. En erken zaman hemen hemen aynı! Ancak iki vakum odasının yapısı farklıdır ve ölçeği tokamak'tan daha küçüktür! Ancak tokamak, plazma manyetik alan kurulumu sırasında manyetik alanı sınırlamak için manyetik alanı ayarlayabilirken, yıldız simülatörü tamamen kurulum doğruluğuna bağlıdır! Dahası, yıldız simülatörünün manyetik alan distorsiyon yapısı eksenel simetrik değildir, bu nedenle yıldız simülatörünün plazma hapsedilmesi tokamak'tan çok daha zordur!
Yıldız simülatörü ve tokamak'ın çok sayıda destekçisi olmasına rağmen, elbette tokamak cihazı ITER tarafından destekleniyor! Ancak, kontrollü nükleer füzyon yolunda hiç kimse ticarileşme düzeyine ulaşamadı, bunun nedeni plazmanın sıcaklığının yeterince yüksek olmaması ve hapsetme süresinin yeterince uzun olmaması, ticarileştirme eşiği yaklaşık 100 milyon derece. 1000S'de, en uzak sıcaklığın yaklaşık yarısına ulaştık ve zaman yaklaşık 1 / 10-1 / 5. Son gelişmeler nispeten hızlı olmasına rağmen, daha önümüzde uzun bir yol var!
Manyetik hapsetmeden tamamen farklı başka bir yapı var Atalet hapsi nükleer füzyon cihazı Bu tür bir anlayış nispeten basittir, nükleer füzyon amacına ulaşmak için merkezi yakıt hedefini, yüksek sıcaklığı ve yüksek basıncı bombalamak için düzinelerce lazer ışını kullanın!
Anladığınızdan farklı olarak, lazer ışını yakıtı doğrudan ısıtmaz, dolaylı bir Shantou yöntemini kullanır, ancak şu ana kadar eylemsizlik hapsi ile karşılaşılan sorunlar manyetik hapsetmeden daha küçük değildir.Bir düzinelerce ultra yüksek enerji. Lazer ışınının lazer cihazı, başka bir yakıt ısıtmasının ardından dış plazma daha fazla ısınmayı etkiler, bir çıkmaza girme hissi var gibi görünüyor!
Hefei'de, Çin Tokamak Kontrol Edilebilir Nükleer Füzyon Deney Cihazı Oriental Super Ring, elbette, Çin Atalet Hapsi Araştırması Shenguang One No. 2'yi de gerçekleştirdi. İlerlememiz, manyetik hapsetme açısından dünyanın kısmen bile ilerisinde, ancak eylemsizlik hapsi yok. Daha fazla bilgi ifşasıyla, ilerlemeyi anlamak bizim için zor!
Şu anda, kontrol edilebilir nükleer füzyon alanında, girdiden daha büyük bir çıktı elde etmek büyük bir sorun değildir, ancak çıktının ticarileştirilecek girdiden daha büyük olduğu anlamına gelmez, çünkü büyük inşaat ve işletme maliyetleri, küçük bir artıkla başa çıkılabilecek kadar küçük değildir ve bu da değildir. Kararlı işletim maliyetleri daha da yüksektir Kararlı durumda uzun vadeli yüksek geri dönüşlü enerji çıkışına ihtiyacımız var! Ama her zaman 50 yıl uzakta olacak gibi görünüyor ama son gelişmelere göre bunu son 50 yılda başarmak gerçekten mümkün, herkes!
