Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Udane testy berylowych pojemników do fuzji jądrowej

Recommended Posts

W Sandia National Laboratories przeprowadzono udane testy berylowych rurek, które mają w przyszłości posłużyć do przeprowadzenia reakcji termojądrowej. Opanowanie tego typu reakcji dałoby dostęp do olbrzymiej ilości czystej energii.

Wspomniane na wstępie berylowe rurki przetrwały w dobrym stanie implozję silnego pola magnetycznego, wywołaną w maszynie Z. To najpotężniejszy na świecie akcelerator impulsowy. Fakt, że rurki przeszły testy oznacza, iż naukowcy z Sandia Labs mogą kontynuować badania nad koncepcją MagLIF (Magnetized Liner Inertial Fusion), która zakłada wykorzystanie pól magnetycznych i laserów do rozpoczęcia reakcji.

Jeśli rurki by się nie sprawdziły, oznaczałoby, że nie mogą zostać one wykorzystane do przechowywania deuteru i, ewentualnie, trytu, które miałyby ze sobą reagować.

Wyniki eksperymentów, stopień w jakim rurki zachowały swoją integralność po implozji, zgadza się z wcześniej uzyskanymi wynikami teoretycznych symulacji - powiedział główny autor badań, Ryan McBride.

Symulacje, których wyniki opublikowano w 2010 roku w piśmie Physics of Plasma dowodzą, że zamknięte w berylowej rurce deuter i tryt, podgrzane laserem i poddane działaniu olbrzymiego pola magnetycznego wygenerowanemu przez pracującą z natężeniem 25 milionów amperów maszynę Z powinny wyemitować nieco więcej energii niż otrzymały.

Z kolei w styczniu bieżącego roku kolejny artykuł autorstwa naukowców z Sandia Labs. Dowiadujemy się z niego, że jeśli zostanie użyta maszyna generująca wyładowania rzędu 60 milionów amperów, to w wyniku rozpoczętej dzięki niej reakcji uzyskamy ponad 1000-krotnie więcej energii niż włożyliśmy.

Do przeprowadzenia tego typu reakcji są jednak potrzebne wytrzymałe pojemniki na paliwo.

Maszyna Z generuje olbrzymie pole magnetyczne, w wyniku którego prąd przechodzi przez pojemnik, zamieniając jego zewnętrzną warstwę w plazmę. Plazma sięga coraz głębiej i pojemnik zaczyna się rozpadać. Trzeba zatem znaleźć taki cylinder, który dotrwa do końca reakcji. Można co prawda zwiększać grubość ścian pojemnika, jednak im są one grubsze tym większą energię trzeba włożyć w reakcję.

Uczeni z Sandia Labs szukali optymalnej konstrukcji, która połączy dobrą grubość ścian z wytrzymałością. Testy wykazały, że wierzchnia warstwa pojemnika uległa rozpuszczeniu, jednak warstwa wewnętrzna pozostała wystarczająco stabilna. Obawy o integralność cylindra były największym zmartwieniem naukowców od czasu powstania koncepcji MagLIF.

W grudniu bieżącego roku rozpoczną się testy dwóch ostatnich elementów systemu. Najpierw zostaną sprawdzone lasery, które mają ogrzać paliwo wewnątrz pojemnika zanim zostanie on poddany magnetycznej kompresji. Następnie zostaną przeprowadzone testy dwóch cewek elektrycznych umieszczonych z obu stron pojemnika. Generowane przez nie pola magnetyczne mają zapobiegać ucieczce z paliwa zbyt dużej ilości naładowanych cząstek. Jeśli uciekłoby ich zbyt wiele, paliwo ulegnie schłodzeniu i reakcja samodzielnie wygaśnie.

Udane testy berylowych pojemników dają nadzieję, że test pełnego systemu MagLIF będzie można przeprowadzić już w przyszłym roku.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli pojemnik się rozpadnie to chyba oznacza koniec reakcji...

A jak rozumiem z artykułu to nie pozostanie on zbyt długo w jednym kawałku, a pole magnetyczne będzie cały czas potrzebne...

Berylowe tuby pewnie nie są na tyle tanie by je co chwilę podmieniać na nowe, nie wspominając o tym, że marnuje się też zawarte w nich paliwo.

 

Czy ja coś źle rozumuję?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Może wystarczy, by pojemnik wytrzymał tak długo, aż uzyska się energię netto? A może jak już reakcja trwa, to można ją będzie podtrzymać mimo braku pojemnika?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z tego co kojarzę to:

1. W chwili zapłonu podgrzewają laserami to co utrzymuje pole magnetyczne (deuter lub tryt).

2. "Podgrzane paliwo" jest kompresowane impulsem elektromagnetycznym w celu "zapłonu" (rozpoczęcia reakcji fuzji jądrowej) <--- i tą chwilę muszą "pojemniki" wytrzymać.

3. Zaczyna się reakcja i pole magnetyczne (silne ale nie takie jak w chwili zapłonu) utrzymuje syntetyzujące jądra atomów deuteru i trytu w odległości zapewniającej bezpieczne istnienie "pojemnika" ..... w międzyczasie uzupełniają deuter i tryt, odbierają produkty syntezy, odbierają energię żeby się to wszystko nie spaliło i żeby jakiś prąd czy coś uzyskać (w fazie końcowej oczywiście).

Tak to sobie wyobrażam w uproszczeniu. Brzmi prosto, ale wykonanie będzie bardzo trudne. Jeśli w końcu to zrobią nastąpi nowa era energetyki. Napędy WARP będą osiągalne i wiele innych, ciekawych teori będzie można przekuć na praktyczne zastosowania.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

×
×
  • Create New...