Enerhiya ng enerhiya: estado at mga prospect

Tinatalakay ng artikulo ang mga kadahilanan kung bakit, hanggang ngayon, ang kinokontrol na thermonuclear fusion ay hindi natagpuan ang pang-industriya na aplikasyon.

Kapag sa ikalimampu ng huling siglo, ang mga malakas na pagsabog ay yumanig sa Earth fusion bombaparang bago gamitin ang mapayapa enerhiya na pagsasanib ng nukleyar may kaunting kaliwa: isa o dalawang dekada. May mga kadahilanan para sa gayong pagiging maaasahan: 10 taon lamang ang lumipas mula sa sandaling ginamit ang bomba ng atom hanggang sa paglikha ng reaktor na lumikha ng koryente.

Ngunit ang gawain ng curbing pagsasanib naging hindi pangkaraniwang kumplikado. Lumipas ang mga dekada, at ang pag-access sa walang limitasyong mga reserbang enerhiya ay hindi nakuha. Sa panahong ito, ang sangkatauhan, nasusunog ang mga mapagkukunan ng fossil, hugasan ang kapaligiran na may mga emisyon at overheated ito sa mga gas ng greenhouse. Ang mga sakuna sa Chernobyl at Fukushima-1 discredited nuclear energy.

Ano ang pumipigil sa amin mula sa pag-master ng tulad ng isang pangako at ligtas na proseso ng pagsasanib, na maaaring magpakailanman alisin ang problema sa pagbibigay ng sangkatauhan sa enerhiya?

Sa una, malinaw na upang maganap ang reaksyon, kinakailangang sama-sama ang hydrogen nuclei nang mahigpit na ang mga pwersa ng nukleyar ay maaaring bumuo ng nucleus ng isang bagong elemento - helium na may pagpapalabas ng isang makabuluhang halaga ng enerhiya. Ngunit ang hydrogen nuclei ay tinatanggal mula sa bawat isa sa pamamagitan ng mga de-koryenteng puwersa. Ang isang pagtatasa ng mga temperatura at presyur kung saan nagsisimula ang kinokontrol na reaksyon ng thermonuclear ay nagpakita na walang materyal na maaaring pigilan ang nasabing temperatura.

Sa parehong mga kadahilanan, ang purong deuterium, isotop ng hydrogen, ay tinanggihan. Ang pagkakaroon ng ginugol ng bilyun-bilyong dolyar at dekada ng oras, ang mga siyentipiko ay sa wakas ay nag-aplay ang thermonuclear apoy sa isang napakaikling panahon. Ito ay nananatiling malaman kung paano hawakan ang plasma ng pagsasanib sa loob ng mahabang panahon. Kinakailangan na lumipat mula sa pagmomolde ng computer tungo sa pagtatayo ng isang tunay na reaktor.

Sa yugtong ito, naging malinaw na ang mga pagsisikap at mapagkukunan ng isang hiwalay na estado ay hindi sapat para sa pagtatayo at pagpapatakbo ng mga pilot ng pilot at pilot. Sa balangkas ng internasyonal na kooperasyon, napagpasyahan na ipatupad ang isang proyekto ng isang eksperimentong thermonuclear reaktor na nagkakahalaga ng higit sa $ 14 bilyon.

Ngunit noong 1996, tinapos ng Estados Unidos ang pakikilahok nito at, nang naaayon, ang pagpopondo ng proyekto. Sa loob ng ilang oras, ang pagpapatupad ay napunta sa gastos ng Canada, Japan at Europa, ngunit hindi ito dumating sa pagtatayo ng reaktor.

Ang pangalawang proyekto, pati na rin internasyonal, ay ipinatupad sa Pransya. Ang pangmatagalang pagkakulong ng plasma ay nangyayari dahil sa isang espesyal na anyo ng magnetic field - sa anyo ng isang bote. Ang batayan ng pamamaraang ito ay inilatag ng mga pisiko sa Sobyet. Una pag-install ng uri ng "Tokamak" dapat magbigay ng mas maraming enerhiya sa output kaysa sa ginugol sa pag-iintindi at paghawak ng plasma.

Sa pamamagitan ng 2012, ang pag-install ng reaktor ay dapat na nakumpleto, ngunit walang impormasyon sa matagumpay na operasyon. Marahil ang kaguluhan sa ekonomiya ng mga nakaraang taon ay gumawa ng mga pagsasaayos sa mga plano ng mga siyentipiko.

Mga paghihirap sa pagkamit ng kinokontrol na pagsasanib spawned ng maraming haka-haka at maling ulat tungkol sa tinatawag na "Malamig" reaksyon ng thermonuclear fusion. Sa kabila ng katotohanan na walang pisikal na kakayahan o batas na natagpuan, maraming mga mananaliksik ang nagsasabing umiiral ito. Pagkatapos ng lahat, ang mga pusta ay masyadong mataas: mula sa mga premyo ng Nobel para sa mga siyentipiko hanggang sa geopolitikikong pangingibabaw ng estado, na pinagkadalubhasaan ang naturang teknolohiya at nakakuha ng access sa kasaganaan ng enerhiya.

Ngunit ang bawat gayong mensahe ay pinalaki o lantaran na hindi totoo. Ang mga seryosong siyentipiko ay nauugnay sa pagkakaroon ng isang katulad na reaksyon sa pag-aalinlangan.

Ang mga tunay na posibilidad ng mastering ang synthesis at ang simula ng pang-industriya na operasyon ng mga thermonuclear reaktor ay itinulak pabalik sa gitna ng ika-21 siglo. Sa oras na ito, posible na piliin ang mga kinakailangang materyales at mag-ehersisyo ang ligtas na operasyon nito. Dahil ang mga naturang reaktor ay magpapatakbo ng napakababang density ng plasma, kaligtasan ng lakas ng pagsasanib ay mas mataas kaysa sa mga nuklear na halaman.

Ang anumang paglabag sa reaksyon zone ay agad na "mapawi" ang thermonuclear apoy. Ngunit ang mga hakbang sa kaligtasan ay hindi dapat pabayaan: ang yunit ng kapasidad ng mga reaktor ay magiging napakahusay na ang isang aksidente kahit na sa mga circuit ng pagkuha ng init ay maaaring humantong sa parehong mga biktima at polusyon sa kapaligiran. Ang tanging natitira ay maliit: maghintay ng 30-40 taon at makita ang panahon ng kasaganaan ng enerhiya. Kung makaligtas tayo, syempre.

Comments

[#1]

Ang prinsipyo ng panloob na pagkasunog ng engine: ang agnas ng tubig sa hydrogen-oxygen, ang output ay hydrogen bilang isang unibersal na carrier ng enerhiya.