Magfúzió A jövő energiája

Mérnökök és tudósok szerte a világon már dolgoznak egy hatalmas mini-csillag, amely akkor történik, ugyanazon reakció mint a nap. A jövőben ez a módszer alkalmazható a villamos energia előállítására. Egy új projekt neve ITER (ITER), végezzük a kutatóközpont Cadarache (Cadarache) található Aix-en-Provence-ban Dél-Franciaországban.

Készült a telepítés súlya háromszor nagyobb, mint az Eiffel-torony és elfoglalják területe megegyezik a 60 focipálya. Az épületen belül van emelt rendez atomreaktor, amely, mint a tudósok remélik, villamos energiát termelnek eredményeként a nukleáris fúzió. Ő lesz képes előállítani tiszta, biztonságos energia, ami csökkenti a fosszilis tüzelőanyagok.

Az első tokamak-ben épült a Szovjetunió Intézet Atomenergia elnevezett IV Kurchatov 1956

Reaktor belsejében a csökkentett, és szabályozott, mint ugyanaz lesz reakció, mint a Sun, amely a nukleáris fúziót. Ez az eredmény egy ütközés a két atommag, ami energia felszabadulása formájában fotonok. A tudósok remélik, hogy megszelídíteni ezt az energiát, és újra használni, amely felváltaná a piszkos és korlátozott energiaforrások, amit használunk ma.

a fordított folyamat indult megnyitása után maghasadás atomok: a nukleáris fúzió - amikor könnyű atommagok egyesíteni nehezebb.

nukleáris fúzió folyamatok indulnak el a nap - négy hidrogén izotópok (H-1) csatlakoztatva egy hélium-4 a kibocsátást hatalmas mennyiségű energiát.

A Földön, a hidrogén izotópjai a szintézisben alkalmazott reakció: deutérium (H-2) és a trícium (H-3):

31H + 21H → 42He + 10n

Nukleáris fúzió, valamint a maghasadás, sem volt kivétel. Az első gyakorlati alkalmazása ezt a reakciót kapjuk a hidrogén-bomba, a következményei a robbanás, amely korábban már leírták.

Ha a tudósok megtanulták, hogy ellenőrizzék a láncreakció a maghasadás, a vezérlés felszabadítja az energiát a nukleáris fúzió újabb vágyálom.

Gyakorlati alkalmazása a felosztása a nukleáris energia atomerőművekben jelentős hátránya - a rendelkezésére álló nukleáris hulladék. Ezek a radioaktív, - az a veszélye, hogy az élő szervezetek, valamint ezek felezési ideje elég nagy - több ezer éves (ez idő alatt, a radioaktív hulladék veszélyes lesz).

Magfúzió nem ártalmas hulladék - ez az egyik fő előnye annak használatát. Kezelése szabályozott magfúzió lesz kimeríthetetlen energiaforrás.

Ennek eredményeként, a gyakorlati megoldás erre a problémára jött létre tokamakká.

A „tokamakká” - különböző változatai, vagy összehúzódása a szavak a toroid, kamerák, tekercsek, illetve eszközök egyszerű kiejtése rövidítése az toroid kamra mágneses mezőt, amely leírja a fő elemei a mágneses csapda által feltalált AD Szaharov 1950 tokamak reakcióvázlat szemlélteti:

Az első tokamak épült Oroszországban Intézet Atomenergia elnevezett IV Kurchatov 1956

A sikeres üzem működését tokamak kell megoldani három probléma

Probléma 1. Hőmérséklet. magfúzió eljárás előírja, rendkívül nagy aktiválási energia. hidrogén-izotópok kell melegíteni, hogy a hőmérséklet körülbelül 40 mln.K - hőmérséklete magasabb, mint a hőmérséklet a nap!

Ezen a hőmérsékleten, az elektronok „elpárolognak” - csak egy pozitív töltésű plazma - atommagok, melegítjük magas hőmérsékleten.

A kutatók próbálják az anyag melegítése olyan hőmérsékletre révén mágneses mező és lézeres, de eddig nem járt sikerrel.

Feladat 2. Time. Indításához nukleáris fúziós reakció, a töltésű atommag kell lennie elég közel egymáshoz, T = 40 mln.K elég hosszú ideig - körülbelül egy másodperc.

Probléma 3. A plazmában. Azt találták abszolút oldószert? Csodálatos! De hadd kérdezzem meg - hol tartod megy?

Során a nukleáris fúziós anyag a plazmában állapotban egy nagyon magas hőmérsékleten. De ilyen körülmények között minden anyag lesz gáz halmazállapotban. Szóval hogyan lehet a „bolt” plazma?

Mivel a plazma a töltés, akkor a mágneses mező annak megtartását. De, sajnos, eddig a tudósok nem sikerült létrehozni egy megbízható „mágneses lombikba.”

Szerint a legoptimistább előrejelzések a tudósok kell 30-50 év, hogy hozzon létre egy működő forrás tiszta energiaforrás - „sírkő” olaj és gáz mágnás. Azonban nem az a tény, hogy mire az emberiség nem használta fel az olaj- és gáz.

Csak mintegy 300 épültek tokamakon a világon. Az alábbiakban felsoroljuk a legfontosabbakat.

Kazahsztán
Kazahsztán anyag tokamakká (KMT) - kísérleti fúziós szálláshelyen anyagok kutatási és vizsgálati módszerek a teljesítmény terhelés közel ITER és a jövőbeli energetikai fúziós reaktorok. Az építkezés a KTM - Kurchatov.

Európában és az Egyesült Királyságban
Közös Európai Tórusz - a világ legnagyobb üzemi tokamak létrehozott Euratom szervezet az Egyesült Királyságban. Amint azt használják kombinált fűtési: 20 MW - semleges injekció, 32 MW - ion ciklotron rezonancia. Ennek eredményeként, a Lawson kritérium csak 4-5 szor kisebb, mint a gyújtást.
Tore Supra - tokamakon a szupravezető tekercsek (1,8 K), az egyik legnagyobb a világon. Ez található Cadarache Kutatóközpont (Franciaország).

Japán
JT-60 - Japán legnagyobb tokamak működő Japán Atomenergia Kutatóintézet (Eng.) 1985 óta.
Triam - a szupravezető mágnesek