ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ของจีน

จีนประดิษฐ์ดวงอาทิตย์

เรารู้ว่าความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์ที่จะควบคุมทุกสิ่งได้นำไปสู่การค้นพบความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ยิ่งใหญ่ หนึ่งในปัญหาใหญ่ที่มนุษย์ต้องเผชิญในศตวรรษนี้คือวิกฤตพลังงาน ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องพัฒนาด้านที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อดำเนินการนิวเคลียร์ฟิวชัน เดอะ จีนประดิษฐ์ดวงอาทิตย์ ใกล้บรรลุนิวเคลียร์ฟิวชันและยุติปัญหาวิกฤติพลังงานแล้ว

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าดวงอาทิตย์เทียมในประเทศจีนคืออะไร ลักษณะเป็นอย่างไร และมีความสำคัญต่อกระบวนทัศน์พลังงานโลกอย่างไร

ดวงอาทิตย์เทียมของจีนคืออะไร

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน

พวกเขาเรียกมันว่าดวงอาทิตย์เทียมเพราะมันใช้แหล่งพลังงานเดียวกันกับดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดของเรา เป็นหนึ่งในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่มีแนวโน้มมากที่สุด โดยมีชื่อทางเทคนิคว่า ฟิวชัน: แหล่งพลังงานใกล้สะอาดที่มหาอำนาจไล่ล่ามานานหลายทศวรรษ. มากเสียจนเมื่อห้าสิบปีก่อนกล่าวกันว่าเหลืออยู่เพียงห้าสิบ...

อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าเราใกล้เข้ามาแล้ว เหนือสิ่งอื่นใด เนื่องจากจีนเพิ่งทำลายสถิติปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ยาวนานที่สุด: 120 ล้านองศาเซลเซียส เป็นเวลา 101 วินาที

อันดับแรก เราจะอธิบายต่อไปว่าแท้จริงแล้วนิวเคลียร์ฟิวชันคืออะไร โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปทำงานโดยปล่อยพลังงานจากฟิชชัน นั่นคือ "ทำลาย" อะตอม ดังนั้น ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะที่ถูกทิ้งระเบิดด้วยนิวตรอนจึงถูกใช้เพื่อเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

โรงงานเหล่านี้เปิดดำเนินการมากว่าครึ่งศตวรรษ เฉพาะเจาะจง, โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเชื่อมต่อกับกริดแห่งแรกสร้างเสร็จในสหภาพโซเวียตในปี พ.ศ. 1954 อย่างไรก็ตาม จากเหตุการณ์ภัยพิบัตินิวเคลียร์เชอร์โนบิลที่แสดงให้เราเห็นว่า ภัยพิบัติเหล่านี้ไม่ได้ปราศจากความเสี่ยง

ในแง่หนึ่ง เรามีปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ไม่สามารถควบคุมได้ แม้ว่าผลที่ตามมาจะเป็นหายนะ แต่เหตุการณ์ดังกล่าวถือว่าผิดปกติอย่างมาก ปัญหาที่แท้จริงเกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันคือของเสียที่เกิดขึ้นซึ่งสามารถคงกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตรายได้เป็นเวลาหลายร้อยปี

ในทางกลับกัน นิวเคลียร์ฟิวชันหรือดวงอาทิตย์เทียม นำเสนอความสามารถในการผลิตพลังงานอย่างปลอดภัยโดยมีของเสียเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย. ต้องขอบคุณคาร์บอนฟุตพริ้นต์ที่ต่ำ จึงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

นิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นได้อย่างไร

นิวเคลียร์ฟิวชั่น

มันประสบความสำเร็จได้อย่างไร? โดยพื้นฐานแล้ว จะรวมนิวเคลียสเบาสองนิวเคลียสเข้ากับนิวเคลียสหนักหนึ่งอัน โดยอยู่ภายใต้แรงกดดันมหาศาลและอุณหภูมิที่สูงมาก ปฏิกิริยายังปลดปล่อยพลังงานออกมาเนื่องจากนิวเคลียสที่เกิดขึ้นมีมวลน้อยกว่านิวเคลียสสองนิวเคลียสแรกเพียงอย่างเดียว

โดยปกติแล้ว เชื้อเพลิงที่ใช้สร้างดวงอาทิตย์เทียมจะขึ้นอยู่กับไอโซโทปของดิวทีเรียมและทริเทียม ดิวทีเรียมสามารถสกัดได้จากน้ำทะเล ในขณะที่ไอโซโทปสามารถสกัดได้จากลิเธียม. ธาตุทั้งสองมีมากมายเหลือเฟือ แทบจะไม่มีที่สิ้นสุดเมื่อเทียบกับยูเรเนียม ตัวอย่างเช่น ดิวทีเรียมในน้ำทะเลหนึ่งลิตรสามารถผลิตพลังงานได้เทียบเท่ากับน้ำมันสามร้อยลิตร

เพื่อให้เข้าใจถึงพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างฟิวชัน ก็เพียงพอแล้วที่จะพิจารณาว่าเชื้อเพลิงเพียงไม่กี่กรัมสามารถสร้างเทราจูลได้: เพียงพอต่อความต้องการพลังงานของคนในประเทศที่พัฒนาแล้วเป็นเวลาหกปี

ปฏิกิริยาฟิวชั่นยังก่อให้เกิดของเสีย ส่วนใหญ่เป็นก๊าซฮีเลียมซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อย อย่างไรก็ตาม มีการผลิตกากกัมมันตภาพรังสีจำนวนเล็กน้อยที่ได้จากไอโซโทปด้วยเช่นกัน

โชคดีที่พวกมันสลายตัวไปนานก่อนที่จะเกิดฟิชชัน สามารถนำกลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิลได้ในเวลาไม่ถึงร้อยปี ในทางกลับกัน นิวตรอนฟลักซ์ที่เกิดขึ้นระหว่างฟิวชันจะส่งผลกระทบต่อวัสดุรอบๆ ซึ่งจะค่อยๆ กลายเป็นกัมมันตภาพรังสีโดยไม่มีการป้องกัน ดังนั้น, การป้องกันโครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์จะเป็นส่วนสำคัญอีกประการหนึ่ง

ดวงอาทิตย์เทียมของจีนทำงานอย่างไร

ดวงอาทิตย์เทียมของจีน

ตกลง ตอนนี้เรามีเชื้อเพลิงไอโซโทปและดิวทีเรียมแล้ว และหลักการพื้นฐานในการทำงาน แต่กระบวนการนี้ทำงานอย่างไร จากนั้นจึงเริ่มข้อผิดพลาดเมื่อเปลี่ยนจากทฤษฎีไปสู่การปฏิบัติ

ตามที่เราคาดไว้ จำเป็นต้องใช้แรงดันและอุณหภูมิที่สูงมาก มากพอที่จะเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้กลายเป็นพลาสม่าที่ร้อนจัด อะตอมต้องชนกันที่อุณหภูมิอย่างน้อย 100 ล้านองศาเซลเซียส ด้วยแรงกดมากพอที่จะทำให้พวกเขาเข้าใกล้กันมากจนแรงดึงดูดทางนิวเคลียร์สามารถเอาชนะแรงผลักทางไฟฟ้าได้

การสร้างแนวขนานอย่างคร่าว ๆ นั้นเหมือนกับการเอาชนะแรงผลักของแม่เหล็กสองขั้วที่มีขั้วเดียวกันจนกว่าคุณจะสามารถกาวพวกมันเข้าด้วยกันได้ เพื่อให้บรรลุสภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ จึงมีการใช้สนามแม่เหล็กและลำแสงเลเซอร์อันทรงพลังเพื่อโฟกัสเชื้อเพลิง เมื่อถึงสถานะพลาสมาร้อนจัด จะต้องเติมเชื้อเพลิงต่อไปในขณะที่พยายามควบคุมการปล่อยความร้อนสูงโดยไม่ทำลายเครื่องปฏิกรณ์

แน่นอน ไม่มีวัสดุใดในโลกที่ทนอุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียสได้โดยไม่ละลายทันที นี่คือที่มาของการกักกันพลาสมา และทำได้ผ่านเครื่องปฏิกรณ์ประเภทต่างๆ

ความก้าวหน้าล่าสุดของนิวเคลียร์ฟิวชัน

ตามที่เราคาดไว้ในตอนแรก หนึ่งในพัฒนาการล่าสุดของนิวเคลียร์ฟิวชันคือจีน ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2021 นักวิจัยจาก Southwest Institute of Physics (SWIP) ในเมืองเฉิงตู ประเทศจีน ประกาศว่าเครื่องปฏิกรณ์ HL-2M ของพวกเขาได้ทำลายสถิติการทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันทั้งหมด

แม้ว่าจะเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน แต่ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดไม่ใช่การหลอมรวมเอง ดังที่ประสบความสำเร็จในเครื่องปฏิกรณ์จำนวนมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความท้าทายที่แท้จริงคือการบำรุงรักษาเมื่อเวลาผ่านไป: มีเพียงไม่กี่คนที่สามารถทำได้มากกว่าสองสามวินาที

นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ของ SWIP ได้รับเหรียญ พวกเขาทำอุณหภูมิได้ถึง 150 ล้านองศาเซลเซียสเป็นเวลา 101 วินาที สถิติก่อนหน้านี้เป็นของเกาหลีใต้ด้วยเวลา 20 วินาที

เครื่องปฏิกรณ์แบบโทคามัคนี้ได้รับการโฆษณาว่าเป็น "ดวงอาทิตย์เทียม" แต่จริงๆแล้วมันร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ถึงสิบเท่า ทุกสายตาจับจ้องไปที่การเดิมพันระดับนานาชาติที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ณ ตอนนี้: ITER โครงการดีๆ แบบนี้ที่ ที่เกี่ยวข้องกับ 35 ประเทศเพิ่งเสร็จสิ้นการก่อสร้างเฟสแรก หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี เครื่องปฏิกรณ์ขั้นสุดท้ายจะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 500 เมกะวัตต์ในปี 2035

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถทราบเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซโลเทียมจากจีนและลักษณะเฉพาะของมัน


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา