Ni scias, ke la homa scivolemo kontroli ĉion kondukis al la malkovro de grandaj teknologiaj progresoj. Unu el la grandaj problemoj, kiujn alfrontas la homo en ĉi tiu jarcento, estas la energikrizo. Ĉi tio signifas, ke ĉiuj necesaj aspektoj devas esti evoluigitaj por efektivigi nuklean fuzion. La porcela artefarita suno ĝi estas proksima al atingi nuklean fandadon kaj fini la problemojn de la energikrizo.
En ĉi tiu artikolo ni rakontos al vi, kio estas la artefarita suno en Ĉinio, kiaj estas ĝiaj karakterizaĵoj kaj kiom grava ĝi estas por la tutmonda energia paradigmo.
Indekso
Kio estas la artefarita suno de Ĉinio
Ili nomas ĝin la artefarita suno ĉar ĝi uzas la saman energifonton kiel nia plej proksima stelo. Ĝi estas unu el la plej promesplenaj progresoj en scienco, kun teknika nomo nomata fuzio: preskaŭ pura fonto de energio kiun la grandaj potencoj postkuras dum jardekoj. Tiel tiom, ke antaŭ kvindek jaroj oni diris, ke restas nur kvindek...
Tamen ŝajnas, ke ni proksimiĝas. Interalie, ĉar Ĉinio ĵus batis la rekordon pri la plej longa nuklea fuzia reago: 120 milionoj da celsiaj gradoj dum 101 sekundoj.
Unue, ni daŭrigos kaj klarigos kio vere estas nuklea fuzio. Konvenciaj atomcentraloj funkcias liberigante energion de fisio. Tio estas, "rompi" la atomon. Tiel, riĉigita uranio bombadita per neŭtronoj estas uzata por komenci nuklean ĉenreakcion.
Tiuj ĉi fabrikoj funkcias pli ol duonjarcenton. Specifa, La unua krad-ligita atomcentralo estis kompletigita en Sovet-Unio en 1954. Tamen, kiel la serio de nukleaj katastrofoj de Ĉernobilo montras al ni, ili ne estas sen risko.
Unuflanke, ni havas nekontrolitajn ĉenajn reagojn. Kvankam la sekvoj estis katastrofaj, tiaj eventoj estas ege nenormalaj. La vera problemo pri nuklea fisio estas la rubo, kiun ĝi produktas, kiu povas resti danĝere radioaktiva dum centoj da jaroj.
Male, nuklea fuzio aŭ artefarita suno oferti la kapablon sekure generi potencon kun malgranda aŭ neniu malŝparo. Danke al ĝia malalta karbonsigno, ĝi povus esti potenca ilo en la batalo kontraŭ klimata ŝanĝo.
Kiel nuklea fuzio estas atingita
Kiel ĝi estas atingita? Esence, ĝi kombinas du malpezajn nukleojn en unu pezan nukleon, submetante ilin al grandega premo kaj ekstreme altaj temperaturoj. La reago ankaŭ liberigas energion ĉar la rezultaj nukleoj estas malpli masivaj ol la unuaj du nukleoj sole.
Tipe, la fuelo uzata por krei artefaritan sunon baziĝas sur deŭterio kaj tritio izotopoj. Deŭterio povas esti eltirita de marakvo, dum tricio povas esti eltirita de litio.. Ambaŭ elementoj abundas en absoluta abundo, preskaŭ senfina kompare kun uranio. Ekzemple, deŭterio en unu litro da marakvo povas produkti la energion ekvivalenta al tricent litroj da oleo.
Por kompreni la energion liberigitan dum fandado, sufiĉas konsideri, ke kelkaj gramoj da fuelo povas generi teraĵulojn: sufiĉa por kontentigi la energibezonojn de homo en evoluinta lando dum ses jaroj.
Fuziaj reagoj ankaŭ produktas rubon. Plejparto de ĝi estas heliumo, inerta gaso. Tamen, malgrandaj kvantoj de radioaktiva rubo derivita de tritio ankaŭ estas produktitaj.
Feliĉe, ili kadukiĝas longe antaŭ siaj fisiaj ekvivalentoj. Specife, ili povas esti reciklitaj aŭ reciklitaj en malpli ol cent jaroj. Aliflanke, la neŭtronfluo kiu okazas dum fuzio influas la ĉirkaŭajn materialojn, kiuj iom post iom fariĝas radioaktivaj sen protekto. Tial, la ŝirmado de la reaktorstrukturo estos alia decida aspekto.
Kiel funkcias la artefarita suno de Ĉinio
Bone, nun ni havas niajn tritiajn kaj deŭteriajn brulaĵojn, kaj la bazajn principojn de funkciado. Sed kiel ĝuste ĉi tiu procezo funkcias? Ĉi tie, do, komenciĝas la faŭltoj kiam oni transiras de teorio al praktiko.
Kiel ni atendis, estis necese apliki tre altajn premojn kaj temperaturojn. Sufiĉe por turni la brulaĵon en ekstreme varman plasmon. Atomoj devas kolizii unu kun la alia ĉe temperaturoj de almenaŭ 100 milionoj da celsiaj gradoj, kun sufiĉe da premo por proksimigi ilin tiel, ke la nuklea altiro venkas la elektran repuŝon.
Establi malglatan paralelecon estas kiel venki la repuŝon de du magnetoj de la sama poluseco ĝis vi povas kunglui ilin. Por atingi ĉi tiujn ekstremajn kondiĉojn, magnetaj kampoj kaj potencaj laseraj radioj estas uzataj por enfokusigi la fuelon. Post kiam la hipervarma plasmoŝtato estas atingita, fuelo devas daŭri esti aldonita provante kontroli la altajn varmemisiojn sen detruado de la reaktoro.
Kompreneble, ne estas materialo en la mondo, kiu povas elteni 100 milionojn da celsiaj gradoj sen degeli tuj. Ĉi tie estas kie plasmofermo venas en ludon, kaj tio estas atingita per la malsamaj specoj de reaktoroj.
La plej novaj progresoj en nuklea fuzio
Kiel ni origine atendis, unu el la plej novaj evoluoj en nuklea fuzio prezentas Ĉinion. En majo 2021, esploristoj de la Sudokcidenta Instituto de Fiziko (SWIP) en Ĉengduo, Ĉinio anoncis, ke ilia HL-2M-reaktoro rompis ĉiujn rekordojn pri nuklea fuzio-eksperimentoj.
Kvankam ĝi estas kompleksa procezo, la plej granda defio ne estas la fuzio mem, kiel estis atingita en multaj reaktoroj en la lastaj jaroj. La vera defio estas konservi ĝin laŭlonge de la tempo: malmultaj homoj kapablas fari pli ol kelkajn sekundojn.
Tie la SWIP-sciencistoj ricevis sian medalon: ili atingis temperaturon de 150 milionoj da celsiaj gradoj dum 101 sekundoj. La antaŭa rekordo estis tenita fare de Sud-Koreio kun 20 sekundoj.
Tiu ĉi tokamak-simila reaktoro estas reklamita kiel "artefarita suno", sed ĝi estas fakte dekoble pli varma ol la kerno de la suno. Ĉiuj okuloj nun estas sur la plej granda internacia veto ĝis nun: ITER. Ĉi tiu bonega projekto kiu implikas 35 landoj ĵus kompletigis la unuan fazon de konstruado. Se ĉio iros bone, la fina reaktoro povos generi 500 megavatojn da elektro ĉirkaŭ 2035.
Mi esperas, ke per ĉi tiu informo vi povas scii pli pri artefarita soloo el Ĉinio kaj ĝiaj karakterizaĵoj.
Estu la unua por komenti