Kitajsko umetno sonce

kitajsko umetno sonce

Vemo, da je človeška radovednost po nadzoru nad vsem pripeljala do odkritja velikega tehnološkega napredka. Eden od velikih problemov, s katerimi se sooča človeštvo v tem stoletju, je energetska kriza. To pomeni, da je treba razviti vse potrebne vidike za izvedbo jedrske fuzije. The kitajsko umetno sonce je blizu doseganja jedrske fuzije in končanja težav energetske krize.

V tem članku vam bomo povedali, kaj je umetno sonce na Kitajskem, kakšne so njegove značilnosti in kako pomembno je za svetovno energetsko paradigmo.

Kaj je kitajsko umetno sonce

jedrski fuzijski reaktor

Imenujejo ga umetno sonce, ker uporablja isti vir energije kot naša najbližja zvezda. To je eden najbolj obetavnih dosežkov v znanosti s tehničnim imenom fuzija: skoraj čisti vir energije, za katerim se velike sile pehajo že desetletja. Tako zelo, da se je pred petdesetimi leti govorilo, da jih je le še petdeset ...

Vendar se zdi, da se približujemo. Med drugim zato, ker je Kitajska pravkar podrla rekord v najdaljši reakciji jedrske fuzije: 120 milijonov stopinj Celzija za 101 sekundo.

Najprej bomo razložili, kaj v resnici je jedrska fuzija. Konvencionalne jedrske elektrarne delujejo tako, da sproščajo energijo iz cepitve. To pomeni, "razbiti" atom. Tako se obogateni uran, obstreljen z nevtroni, uporabi za sprožitev jedrske verižne reakcije.

Te tovarne delujejo že več kot pol stoletja. Specifično, Prva jedrska elektrarna, povezana z omrežjem, je bila dokončana v Sovjetski zvezi leta 1954. Vendar pa, kot nam kaže vrsta jedrskih nesreč v Černobilu, niso brez tveganja.

Na eni strani imamo nenadzorovane verižne reakcije. Čeprav so bile posledice katastrofalne, so takšni dogodki izjemno nenormalni. Resnična težava pri jedrski fisiji so odpadki, ki jih proizvaja in lahko ostanejo nevarno radioaktivni več sto let.

Nasprotno pa jedrska fuzija ali umetno sonce ponuja možnost varnega pridobivanja energije z malo ali nič odpadkov. Zaradi nizkega ogljičnega odtisa bi lahko bil močno orodje v boju proti podnebnim spremembam.

Kako se doseže jedrska fuzija

jedrska fuzija

Kako se to doseže? V bistvu združuje dve lahki jedri v eno težko jedro, pri čemer ju izpostavi ogromnemu pritisku in izjemno visokim temperaturam. Pri reakciji se sprošča tudi energija, ker so nastala jedra manj masivna od prvih dveh jeder.

Običajno gorivo, ki se uporablja za ustvarjanje umetnega sonca, temelji na izotopih devterija in tritija. Devterij je mogoče ekstrahirati iz morske vode, tritij pa iz litija.. Oba elementa sta bogata v absolutni številčnosti, skoraj neskončno v primerjavi z uranom. Na primer, devterij v enem litru morske vode lahko proizvede energijo, ki je enaka tristo litrom nafte.

Da bi razumeli energijo, ki se sprosti med fuzijo, je dovolj, da upoštevamo, da lahko nekaj gramov goriva ustvari teradžule: dovolj za zadostitev energetskih potreb človeka v razviti državi za šest let.

Fuzijske reakcije proizvajajo tudi odpadke. Večinoma je helij, inertni plin. Vendar pa nastajajo tudi majhne količine radioaktivnih odpadkov, pridobljenih iz tritija.

Na srečo razpadejo veliko pred svojimi fisijskimi dvojniki. Natančneje, mogoče jih je ponovno uporabiti ali reciklirati v manj kot sto letih. Po drugi strani pa nevtronski tok, ki nastane med fuzijo, vpliva na okoliške materiale, ki brez zaščite postopoma postanejo radioaktivni. zato zaščita strukture reaktorja bo še en ključni vidik.

Kako deluje kitajsko umetno sonce

Kitajsko umetno sonce

Ok, zdaj imamo gorivi tritij in devterij ter osnovna načela delovanja. Toda kako točno ta proces deluje? Tu se torej začnejo pasti pri prehodu od teorije k praksi.

Kot smo pričakovali, je bilo potrebno uporabiti zelo visoke pritiske in temperature. Dovolj, da se gorivo spremeni v izjemno vročo plazmo. Atomi morajo trčiti drug ob drugega pri temperaturah najmanj 100 milijonov stopinj Celzija, z dovolj pritiska, da se tako približajo, da jedrska privlačnost premaga električni odboj.

Vzpostavitev grobega paralelizma je kot premagovanje odbijanja dveh magnetov iste polarnosti, dokler ju ne zlepite skupaj. Da bi dosegli te ekstremne pogoje, se za fokusiranje goriva uporabljajo magnetna polja in močni laserski žarki. Ko je doseženo stanje hipervroče plazme, je treba še naprej dodajati gorivo, hkrati pa poskušati nadzorovati visoke toplotne emisije, ne da bi uničili reaktor.

Seveda, na svetu ni materiala, ki bi zdržal 100 milijonov stopinj Celzija, ne da bi se takoj stopil. Tu pride v poštev zadrževanje plazme, kar se doseže z različnimi vrstami reaktorjev.

Najnovejši napredek v jedrski fuziji

Kot smo prvotno pričakovali, je eden od najnovejših dogodkov na področju jedrske fuzije Kitajska. Maja 2021 so raziskovalci na Southwest Institute of Physics (SWIP) v Chengduju na Kitajskem objavili, da je njihov reaktor HL-2M podrl vse rekorde v eksperimentih z jedrsko fuzijo.

Čeprav gre za kompleksen proces, največji izziv ni sama fuzija, kot so jo v zadnjih letih dosegli v mnogih reaktorjih. Pravi izziv je ohraniti ga skozi čas: malo ljudi je sposobnih narediti več kot nekaj sekund.

Tam so znanstveniki SWIP dobili svojo medaljo: za 150 sekundo so dosegli temperaturo 101 milijonov stopinj Celzija. Prejšnji rekord je imela Južna Koreja z 20 sekundami.

Ta tokamaku podoben reaktor se oglašuje kot "umetno sonce", vendar je v resnici desetkrat bolj vroč kot jedro sonca. Vse oči so zdaj uprte v največjo mednarodno stavo doslej: ITER. Ta odličen projekt, ki vključuje 35 držav, pravkar zaključilo prvo fazo gradnje. Če bo šlo vse po sreči, bo končni reaktor okoli leta 500 lahko proizvedel 2035 megavatov električne energije.

Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o umetni solo iz Kitajske in njegovih značilnostih.


Bodite prvi komentar

Pustite svoj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena z *

*

*

  1. Za podatke odgovoren: Miguel Ángel Gatón
  2. Namen podatkov: Nadzor neželene pošte, upravljanje komentarjev.
  3. Legitimacija: Vaše soglasje
  4. Sporočanje podatkov: Podatki se ne bodo posredovali tretjim osebam, razen po zakonski obveznosti.
  5. Shranjevanje podatkov: Zbirka podatkov, ki jo gosti Occentus Networks (EU)
  6. Pravice: Kadar koli lahko omejite, obnovite in izbrišete svoje podatke.