A tudósok óriási lépést tesznek a határtalan energia felé a nukleáris fúzió révén
Abban, amit hatalmasnak tekintenek tudományáttörés, a tudósok sikeresen tesztelték a világ legerősebb magas hőmérsékletű szupravezetőjét (HTS) mágnes, amely megoldja az egyik legnagyobb technikai akadályt az atomenergiából történő energiatermelés előtt fúzió. A magfúzió alapvetően két atom összeolvadását jelenti, amely folyamat hatalmas mennyiségű energiát hoz létre. A természetes fúziós reaktor legjobb példája a Nap, amely hidrogénatomokat olvasztva héliumot hoz létre a magjában, és hatalmas mennyiségű hő- és fényenergiát bocsát ki. A folyamat Földön való megismétlése azonban a rengeteg technikai korlát miatt eddig főleg álom volt.
Az egyik legnagyobb probléma a kis atomok felmelegítése plazmaállapotban, amely akár 150 millió Celsius fokot is elérhet. magasabb, mint az óriáscsillagoké. Ez a hevítési folyamat óriási energiát igényel, de laboratóriumi körülmények között sikerült. Az igazán nagy kihívás az, hogy ezt a szuperforró plazmát zárva tartsuk, és megakadályozzuk, hogy érintkezésbe kerüljön a reakcióberendezésben lévő szilárd anyaggal. Ennek elérésére az egyik legígéretesebb módszer az, hogy erős mágneseket használnak a plazma üzemanyag tárolására, míg elektromos áramot használnak a hőmérséklet emelésére és hőtermelésre, amelyet felhasználnak az előállítására elektromosság. Eddig nem sikerült ilyen erős mágneseket létrehozni, amelyek nem foglalnak sok helyet.
Úgy tűnik, hogy ez most megváltozik annak köszönhetően, hogy a Massachusetts Institute of Technology kutatócsoportja kifejlesztett egy magas hőmérsékletű szupravezető (HTS) mágnest. együttműködés a Commonwealth Fusion Systems-szel. A mágneses térerősség tekintetében rekordot megdöntőnek hirdetett HTS-t a Tokamak nevű, fánk alakú eszközben fogják használni, amely valószínűleg a középpontjában áll majd. magfúziós reaktorok belátható jövőben. Az új HTS mágnes másik fontos előnye, hogy viszonylag kisebb, mint az alacsony hőmérsékletű szupravezető megfelelője. Méretelőnyének köszönhetően jóval kisebb készülékbe, olcsóbban illeszthető, ráadásul a fejlesztési ütemet is gyorsítja.
Ha a kulcsprobléma megoldódott, mi a következő lépés a Fusion on Earth számára?
A tudósok azt állítják, hogy a HTS mágnes mérföldkő, amely feloldja a út a tiszta és határtalan energiához a világért. Az új technológiát mostantól a SPARC-ban fogják használni, egy kompakt, nagy látóterű, nettó fúziós energia eszközben, amely jelenleg fejlesztés alatt áll. fejlesztése, és célja a fúziós nyereség elérése – több energia előállítása, mint amennyi a fúziós reakcióhoz szükséges kezdeni. A SPARC projekt elméletileg 50-100 MW fúziós energiát fog termelni, és az előrejelzések szerint 2025-ben kezdi meg működését. A végcél a SPARC-ben használt technológia életképességének bemutatása és egy megfizethető, robusztus és kompakt fúziós reaktor létrehozása.
Az atomerőművekben jelenleg alkalmazott hasadási technológiához képest a magfúzió tisztább, fenntarthatóbb, és gyakorlatilag korlátlan energiaforrást kínál. A hasadáshoz használt rendkívül veszélyes radioaktív fűtőanyagtól eltérően a magfúzió a tengervizet használja tüzelőanyag-forrásként, és nem termel mérgező hulladékot sem. Az üzemanyag olcsó és szinte kimeríthetetlen, a szén-dioxid-kibocsátás közel nulla, nem fenyeget olyan pusztító forgatókönyv, mint a reaktor összeomlása, és az energiakibocsátás is sokkal magasabb. Valójában a magfúziós tudományban nemcsak a Föld jövőjét látják, hanem annak lehetőségét is kolonizálva a Holdat és más bolygókat.
Forrás: Commonwealth Fusion Systems
90 napos vőlegény: Jenny Slatten nem higiénikus szokásait leleplezte Sumit anyja
A szerzőről