Mun san cewa sha'awar ɗan adam don sarrafa komai ya haifar da gano manyan ci gaban fasaha. Daya daga cikin manyan matsalolin da dan Adam ke fuskanta a wannan karni shine matsalar makamashi. Wannan yana nufin cewa dole ne a samar da dukkanin abubuwan da suka dace don aiwatar da haɗin gwiwar nukiliya. The china wucin gadi rana yana daf da cimma nasarar hadewar nukiliya da kawo karshen matsalolin matsalar makamashi.
A cikin wannan labarin, za mu gaya muku menene rana ta wucin gadi a kasar Sin, menene halayenta da kuma yadda take da muhimmanci ga yanayin makamashin duniya.
Menene rana ta wucin gadi ta China
Suna kiranta da rana ta wucin gadi domin tana amfani da makamashi iri ɗaya da tauraro mafi kusa. Yana ɗaya daga cikin mafi kyawun ci gaba a kimiyya, tare da sunan fasaha mai suna fusion: tushen makamashi kusa da tsabta wanda manyan iko ke bi shekaru da yawa. Ta yadda shekaru hamsin da suka wuce aka ce saura hamsin...
Duk da haka, da alama muna kusa. Daga cikin wasu abubuwa, saboda kasar Sin ta riga ta karya tarihin mafi dadewa game da hadewar nukiliya: Ma'aunin Celsius miliyan 120 na dakika 101.
Da farko, za mu ci gaba da bayyana ainihin abin da ake nufi da haɗakar makaman nukiliya. Tashar makamashin nukiliya ta al'ada tana aiki ta hanyar sakin makamashi daga fission. Wato “karya” zarra. Don haka, ana amfani da wadataccen sinadarin uranium da aka jefar da shi da neutron don fara amsawar sarkar nukiliya.
Wadannan masana'antu sun shafe fiye da rabin karni suna aiki. Musamman, An kammala ginin tashar nukiliya ta farko mai haɗin grid a cikin Tarayyar Soviet a cikin 1954. Duk da haka, kamar yadda jerin bala'o'in nukiliya na Chernobyl suka nuna mana, ba su da haɗari.
A gefe ɗaya, muna da halayen sarƙoƙi mara sarrafawa. Ko da yake sakamakon ya kasance bala'i, irin waɗannan abubuwan ba su da kyau. Matsala ta gaske game da fission na nukiliya ita ce sharar da yake samarwa, wanda zai iya zama mai haɗari mai haɗari ga ɗaruruwan shekaru.
Akasin haka, haɗin nukiliya ko rana ta wucin gadi bayar da ikon samar da wuta lafiya ba tare da ɓata lokaci ba. Godiya ga ƙananan sawun carbon, zai iya zama kayan aiki mai ƙarfi a cikin yaƙi da sauyin yanayi.
Yadda ake samun haɗin gwiwar nukiliya
Ta yaya ake samunsa? Mahimmanci, yana haɗa ƙwayoyin haske guda biyu zuwa cikin tsakiya mai nauyi ɗaya, yana jefa su ga matsi mai girma da matsanancin zafi. Har ila yau, abin da ya faru yana sakin makamashi saboda abubuwan da suka haifar ba su da girma fiye da na farko guda biyu kawai.
Yawanci, man da ake amfani da shi don ƙirƙirar rana ta wucin gadi yana dogara ne akan deuterium da tritium isotopes. Ana iya fitar da Deuterium daga ruwan teku, yayin da za'a iya fitar da tritium daga lithium.. Dukansu abubuwa biyu suna da yawa a cikin cikakkiyar yalwa, kusan marasa iyaka idan aka kwatanta da uranium. Misali, deuterium a cikin lita daya na ruwan teku na iya samar da makamashin da yake daidai da lita dari uku na mai.
Don fahimtar makamashin da aka saki a lokacin haɗuwa, ya isa ya yi la'akari da cewa 'yan grams na man fetur na iya haifar da terajoules: wanda ya isa ya biya bukatun makamashin mutum a cikin kasar da ta ci gaba har tsawon shekaru shida.
Fusion halayen kuma suna haifar da sharar gida. Mafi yawansa shine helium, iskar gas mara aiki. Koyaya, ana samar da ƙananan adadin sharar rediyo da aka samu daga tritium.
Abin farin ciki, sun daɗe kafin takwarorinsu na fission. Musamman, ana iya sake amfani da su ko sake sarrafa su cikin ƙasa da shekaru ɗari. A gefe guda kuma, ƙwayar neutron da ke faruwa a lokacin haɗuwa yana rinjayar kayan da ke kewaye, wanda a hankali ya zama rediyoaktif ba tare da kariya ba. Don haka, da garkuwa da reactor tsarin zai zama wani muhimmin al'amari.
Yadda rana ta wucin gadi ta kasar Sin ke aiki
Ok, yanzu muna da man tritium da deuterium, da ainihin ƙa'idodin aiki. Amma ta yaya daidai wannan tsari yake aiki? Anan, sannan, fara ɓangarorin yayin ƙaura daga ka'idar zuwa aiki.
Kamar yadda muka sa rai, ya zama dole a yi amfani da matsi da yanayin zafi sosai. Ya isa ya juya mai zuwa plasma mai zafi sosai. Atoms dole ne su yi karo da juna a yanayin zafi aƙalla ma'aunin Celsius miliyan 100, tare da isasshen matsin lamba don kusantar da su kusa da juna ta yadda sha'awar nukiliya ta shawo kan matsalar wutar lantarki.
Ƙirƙirar ƙaƙƙarfan daidaitawa kamar cin nasara kan turereniyar maganadisu guda biyu na polarity ɗaya har sai kun iya manne su tare. Don cimma waɗannan matsananciyar yanayi, ana amfani da filayen maganadisu da filaye masu ƙarfi na Laser don mai da hankali kan mai. Da zarar an kai ga yanayin hyperhot plasma, dole ne a ci gaba da ƙara man fetur yayin ƙoƙarin sarrafa hayaƙin zafi ba tare da lalata injin ba.
I mana, babu wani abu a duniya da zai iya jure ma'aunin Celsius miliyan 100 ba tare da narke nan take ba. Anan ne kullewar plasma ke shiga cikin wasa, kuma ana samun wannan ta nau'ikan reactors daban-daban.
Ci gaba na baya-bayan nan a cikin haɗakar makaman nukiliya
Kamar yadda muka yi tsammani da farko, daya daga cikin sabbin abubuwan da suka faru a hadewar nukiliyar ya shafi kasar Sin. A watan Mayun 2021, masu bincike a Cibiyar Kimiyya ta Kudu maso Yamma (SWIP) a Chengdu, China sun ba da sanarwar cewa injin su na HL-2M ya karya duk bayanan gwaje-gwajen hadewar nukiliya.
Duk da cewa tsari ne mai sarkakiya, babban kalubalen ba shine hadewar da kanta ba, kamar yadda aka samu a yawancin reactors a cikin 'yan shekarun nan. Babban kalubalen shine kiyaye shi akan lokaci: mutane kaɗan ne ke iya yin fiye da daƙiƙa kaɗan.
A nan ne masana kimiyya na SWIP suka sami lambar yabo: sun kai zazzabi na Celsius miliyan 150 na daƙiƙa 101. Rikicin da ya gabata Koriya ta Kudu ta rike da dakika 20.
Ana tallata wannan reactor mai kama da tokamak a matsayin “rana na wucin gadi,” amma a zahiri ya fi tsakiyar rana zafi sau goma. Duk idanu yanzu suna kan babbar faren kasa da kasa zuwa yanzu: ITER. Wannan babban aikin da ya shafi kasashe 35 da aka kammala kashi na farko na ginin. Idan komai ya tafi dai dai, injin na karshe zai iya samar da wutar lantarki mai karfin megawatt 500 a kusa da shekarar 2035.
Ina fatan da wannan bayanin zaku iya ƙarin sani game da solo na wucin gadi daga China da halayensa.