Немецкие инженеры запускают первый в мире успешный термоядерный реактор

Существует два типа ядерных реакций: реакции деления и реакции синтеза. Первые включают разложение крупных атомов на более мелкие атомы, и мы получаем значительное количество энергии из разницы между энергиями их связи. На наших атомных электростанциях происходит деление, когда атом урана распадается на более мелкие атомы с огромным выбросом энергии. Fusion, с другой стороны, все еще находится в зачаточном состоянии. Это включает в себя объединение или слияние двух атомов и получение большего атома вместе с преобразованием небольшого количества вещества в тепловую энергию. Поскольку при делении не происходит преобразования энергии вещества в материю, она эквивалентна меньшему количеству энергии, чем реакция Слияния, которая считается окончательной реакцией во Вселенной, поскольку она является основным топливом для Солнца и остальных звезд. , Хотя некоторые страны разработали успешные водородные бомбы, которые работают в неконтролируемой реакции синтеза, мы все еще находимся в нескольких годах от того, чтобы контролировать ее, чтобы создать устойчивый источник энергии.

Немецкие инженеры в знаменитом Институт Макса Планка Им удалось зажечь реактор Fusion и они присоединились к списку немногих организаций, которым удалось вместо этого успешно приостановить работу опасной плазмы, поэтому она не связывается с командой. Для реактора длиной 53 фута, который предназначен для экспериментальных целей, потребовалось всего 19 лет тяжелой работы и миллиард долларов. В центре внимания находились сверхпроводящие магниты, удерживающие опасную плазму на месте. Огромные 420 тонн сверхпроводящих электромагнитов были сделаны специально для этого эксперимента, и они должны быть охлаждены до ~ 0K или -273,16 градусов по Цельсию, чтобы функционировать. Затем для реакции были также установлены массивные охлаждающие устройства.

Еще одним серьезным препятствием в термоядерном реакторе является начальная температура. Мы знаем, что сплав – это материал звезд, и он должен быть очень горячим. О какой жаре мы говорим? Например, ядро ​​Солнца все время горит с нереальной скоростью 15 миллионов градусов по Цельсию. Но мы не должны делать это, чтобы реакция началась. При определенной температуре инициирования атомы водорода начинают возбуждаться и сливаться друг с другом, образуя более тяжелые элементы и выделяя много энергии. Как только температура будет достигнута, нам нужно использовать сверхпроводящие магниты, чтобы удерживать полученную плазму вместе и на месте, или это станет катастрофой значительных масштабов, если плазме удастся соприкоснуться со стенками оборудования.

Немцы назвали свой реактор «Stellarator», и в нем один миллиграммовый образец газообразного гелия был нагрет до 1 миллиона градусов Цельсия с помощью лазера мощностью 1,8 мегаватт. При этой температуре началась реакция синтеза, и немцы написали в Твиттере, как удивительно, что случилось с плазмой Das Erste. или первая плазма !! Хотя водород является гораздо лучшим выбором для термоядерного реактора из-за его простоты, профессор Томас Клингер и его команда использовали гелий, поскольку достичь синтеза с гелием гораздо проще. Из этого ядерного реактора еще не было собрано никакой энергии с единственной целью сделать этот реактор, чтобы облегчить процесс синтеза.

Как вы, наверное, понимаете, термоядерные реакторы потребляют много энергии от лазеров, холодильного оборудования и тяжелых электромагнитов. Чтобы сделать жизнеспособный термоядерный реактор, нам нужно сделать так, чтобы энергия, полученная в реакторе, была больше энергии, расходуемой на его поддержание. Это историческое достижение было достигнуто Установка национального зажигания В нас. Во Франции строится еще один конкурирующий реактор под названием Tokamuk, за которым стоит многонациональный консорциум. Вместо того, чтобы подвешивать плазму, они сделали интригующую конструкцию реактора в форме пончика, по которому будет течь плазма. Но из-за многочисленных трудностей реактор на Токамуке еще не смог провести эксперимент. Stellerator остается единственным успешным термоядерным реактором в настоящее время в Европе, но месторождение все еще открыто, так как никто не смог извлечь из него выгоду. Будущее определенно захватывающее!