Kinesisk kunstig sol

Kina kunstig sol

Vi vet at den menneskelige nysgjerrigheten til å kontrollere alt har ført til oppdagelsen av store teknologiske fremskritt. Et av de store problemene mennesket står overfor i dette århundret er energikrisen. Dette betyr at alle nødvendige aspekter må utvikles for å gjennomføre kjernefysisk fusjon. De Kina kunstig sol det er nær ved å oppnå kjernefysisk fusjon og få slutt på problemene med energikrisen.

I denne artikkelen skal vi fortelle deg hva den kunstige solen i Kina er, hva dens egenskaper er og hvor viktig den er for det globale energiparadigmet.

Hva er Kinas kunstige sol

kjernefysisk fusjonsreaktor

De kaller den den kunstige solen fordi den bruker samme energikilde som vår nærmeste stjerne. Det er et av de mest lovende fremskrittene innen vitenskap, med et teknisk navn kalt fusjon: en nesten ren energikilde som stormaktene har jaget i flere tiår. Så mye at det for femti år siden ble sagt at det bare var femti igjen...

Det ser imidlertid ut til at vi nærmer oss. Blant annet fordi Kina nettopp har slått rekorden for den lengste atomfusjonsreaksjonen: 120 millioner grader Celsius i 101 sekunder.

Først vil vi gå videre og forklare hva kjernefysisk fusjon egentlig er. Konvensjonelle kjernekraftverk fungerer ved å frigjøre energi fra fisjon. Det vil si "knekke" atomet. Anriket uran bombardert med nøytroner brukes således til å starte en kjernefysisk kjedereaksjon.

Disse fabrikkene har vært i drift i mer enn et halvt århundre. Spesifikk, Det første netttilkoblede atomkraftverket ble ferdigstilt i Sovjetunionen i 1954. Men som serien av atomkatastrofer i Tsjernobyl viser oss, er de ikke uten risiko.

På den ene siden har vi ukontrollerte kjedereaksjoner. Selv om konsekvensene var katastrofale, er slike hendelser ekstremt unormale. Det virkelige problemet med kjernefysisk fisjon er avfallet det produserer, som kan forbli farlig radioaktivt i hundrevis av år.

Omvendt kjernefysisk fusjon eller en kunstig sol tilbyr muligheten til å generere strøm på en trygg måte med lite eller ingen avfall. Takket være det lave karbonavtrykket kan det være et kraftig verktøy i kampen mot klimaendringer.

Hvordan kjernefysisk fusjon oppnås

kjernefysisk fusjon

Hvordan oppnås det? I hovedsak kombinerer den to lette kjerner til en tung kjerne, og utsetter dem for enormt trykk og ekstremt høye temperaturer. Reaksjonen frigjør også energi fordi de resulterende kjernene er mindre massive enn de to første kjernene alene.

Vanligvis er drivstoffet som brukes til å lage en kunstig sol basert på deuterium- og tritiumisotoper. Deuterium kan utvinnes fra sjøvann, mens tritium kan utvinnes fra litium.. Begge grunnstoffene er rikelig i absolutt overflod, nesten uendelige sammenlignet med uran. For eksempel kan deuterium i én liter sjøvann produsere energi som tilsvarer tre hundre liter olje.

For å forstå energien som frigjøres under fusjon, er det nok å ta i betraktning at noen få gram drivstoff kan generere terajoule: nok til å dekke energibehovet til en person i et utviklet land i seks år.

Fusjonsreaksjoner produserer også avfall. Det meste er helium, en inert gass. Det produseres imidlertid også små mengder radioaktivt avfall fra tritium.

Heldigvis forfaller de lenge før fisjonskollegene. Nærmere bestemt kan de gjenbrukes eller resirkuleres på mindre enn hundre år. På den annen side påvirker nøytronfluksen som oppstår under fusjon de omkringliggende materialene, som gradvis blir radioaktive uten beskyttelse. Derfor, skjermingen av reaktorstrukturen vil være et annet avgjørende aspekt.

Hvordan Kinas kunstige sol fungerer

Kinas kunstige sol

Ok, nå har vi tritium og deuterium brensel, og de grunnleggende prinsippene for drift. Men hvordan fungerer denne prosessen? Her begynner altså fallgruvene når man går fra teori til praksis.

Som vi forventet, var det nødvendig å bruke svært høye trykk og temperaturer. Nok til å gjøre drivstoffet til et ekstremt varmt plasma. Atomer må kollidere med hverandre ved temperaturer på minst 100 millioner grader Celsius, med nok trykk til å bringe dem så tett sammen at atomattraksjonen overvinner den elektriske frastøtningen.

Å etablere en grov parallellitet er som å overvinne frastøtingen av to magneter med samme polaritet til du kan lime dem sammen. For å oppnå disse ekstreme forholdene, brukes magnetiske felt og kraftige laserstråler for å fokusere drivstoffet. Når den hyperhot plasma-tilstanden er nådd, må drivstoff fortsette å tilsettes mens man prøver å kontrollere de høye varmeutslippene uten å ødelegge reaktoren.

Selvfølgelig det finnes ikke noe materiale i verden som tåler 100 millioner grader Celsius uten å smelte øyeblikkelig. Det er her plasma inneslutning spiller inn, og dette oppnås gjennom de ulike typene reaktorer.

De siste fremskrittene innen kjernefysisk fusjon

Som vi opprinnelig forventet, har Kina en av de siste utviklingene innen kjernefysisk fusjon. I mai 2021 kunngjorde forskere ved Southwest Institute of Physics (SWIP) i Chengdu, Kina at HL-2M-reaktoren deres hadde brutt alle rekorder for atomfusjonseksperimenter.

Selv om det er en kompleks prosess, er ikke den største utfordringen selve fusjonen, slik man har oppnådd i mange reaktorer de siste årene. Den virkelige utfordringen er å opprettholde den over tid: få mennesker er i stand til å gjøre mer enn noen få sekunder.

Det var der SWIP-forskerne fikk sin medalje: de nådde en temperatur på 150 millioner grader Celsius i 101 sekunder. Den forrige rekorden ble holdt av Sør-Korea med 20 sekunder.

Denne tokamak-lignende reaktoren er annonsert som en "kunstig sol", men den er faktisk ti ganger varmere enn solens kjerne. Alle øyne er nå rettet mot den største internasjonale innsatsen så langt: ITER. Dette flotte prosjektet det involverer 35 land som nettopp har fullført den første byggefasen. Hvis alt går bra, vil den endelige reaktoren kunne generere 500 megawatt elektrisitet rundt 2035.

Jeg håper at du med denne informasjonen kan vite mer om kunstig solo fra Kina og dens egenskaper.


Bli den første til å kommentere

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.