Vysvetlenie: Jadrová fúzia a nedávny prelom
Jadrová fúzia je definovaná ako spojenie niekoľkých malých jadier do jedného veľkého jadra s následným uvoľnením obrovského množstva energie.
Interiér cieľovej komory National Ignition Facility. Servisný modul s technikmi je viditeľný vľavo. Polohovač cieľa, ktorý drží cieľ, je vpravo. V utorok Národné laboratórium Lawrence Livermore v Kalifornii oznámilo, že experiment uskutočnený v jeho Národnom zapaľovacom zariadení priniesol prelom vo výskume jadrovej fúzie. V experimente boli lasery použité na ohrev malého terča alebo palivových peliet. Tieto pelety obsahujúce deutérium a trícium sa spojili a produkovali viac energie. Tím poznamenal, že boli schopní dosiahnuť výnos viac ako 1,3 megajoulov.
Profesor Jeremy Chittenden, spoluriaditeľ Centra pre štúdie inerciálnej fúzie na Imperial College London, povedal pre BBC.com: Megajoule energie uvoľnenej pri experimente sú skutočne pôsobivé z hľadiska fúzie, ale v praxi je to ekvivalent energie potrebnej variť kanvicu.
Takže, čo to vlastne jadrová fúzia je?
Jadrová fúzia je definovaná ako spojenie niekoľkých malých jadier do jedného veľkého jadra s následným uvoľnením obrovského množstva energie. Jadrová fúzia poháňa naše slnko a využitie tejto fúznej energie by mohlo poskytnúť neobmedzené množstvo obnoviteľnej energie. Kniha Comprehensive Energy Systems z roku 2018 poznamenáva: Energia jadrovej syntézy je dobrou voľbou ako energia základného zaťaženia v budúcnosti s mnohými výhodami, ako je nevyčerpateľnosť zdrojov, prirodzená bezpečnosť, žiadne rádioaktívne odpady s dlhou životnosťou a takmer žiadne emisie CO2.
Ako sa dosiahol nový prelom?
Tím použil novú diagnostiku, zlepšil presnosť lasera a dokonca urobil zmeny v dizajne. Aplikovali laserovú energiu na palivové pelety, aby ich zohriali a natlakovali za podmienok podobných tým v strede nášho Slnka. To spustilo fúzne reakcie.
Tieto reakcie uvoľnili kladne nabité častice nazývané alfa častice, ktoré následne zahrievali okolitú plazmu. (Pri vysokých teplotách sa elektróny vytrhávajú z jadier atómu a stávajú sa plazmou alebo ionizovaným stavom hmoty. Plazma je tiež známa ako štvrtý stav hmoty)
Zohriata plazma uvoľnila aj častice alfa a prebehla samoudržiavacia reakcia zvaná zapálenie. Zapaľovanie pomáha zosilniť výstup energie z reakcie jadrovej fúzie, čo by mohlo pomôcť zabezpečiť čistú energiu pre budúcnosť.
8. augusta tím zaznamenal energetický výstup viac ako 1,3 megajoulov. Zistenia ešte musia byť publikované v recenzovanom časopise.
Ide o zásadný prelom, pretože výstup je vyšší ako doteraz najvyššia dosiahnutá energia. Predtým programy laserovej fúzie čelili niekoľkým ťažkostiam, pretože sme neboli schopní úplne pochopiť plazmu. Teraz nové technológie vydláždili cestu k týmto úžasným zisteniam a tiež nám to dáva nádej, že ideme správnym smerom, hovorí Dr. G. Ravindra Kumar z laboratória ultrashort Pulse High-Intensity Laser Laboratory v Tata Institute of Fundamental Research v Bombaji.
Dr Ravindra Kumar, ktorý sa na experimente nezúčastnil, dodal, že na to, aby elektráreň fungovala, sú potrebné ďalšie štúdie. Aby elektráreň úspešne fungovala, musíme vyrobiť oveľa viac energie. Napriek tomu ide o podstatný krok vpred a technologický prelom, dodáva.
Dr Aidan Crilly, výskumný pracovník Centra pre štúdie inerciálnej fúzie v Imperial, vo vyhlásení poznamenal: Reprodukcia podmienok v strede Slnka nám umožní študovať stavy hmoty, ktoré sme nikdy predtým nedokázali vytvoriť v laboratóriu. , vrátane tých, ktoré sa nachádzajú vo hviezdach a supernovách... Mohli by sme tiež získať pohľad na kvantové stavy hmoty a dokonca aj podmienky bližšie a bližšie k začiatku Veľkého tresku – čím sme teplejšie, tým bližšie sme k úplne prvému stavu vesmíru. .
Newsletter| Kliknutím dostanete do doručenej pošty najlepšie vysvetlivky dňa
Zdieľajte So Svojimi Priateľmi:
