Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Przed dwoma dniami odbyła się oficjalna uroczystość, podczas której zainaugurowano montaż reaktora termojądrowego, tokamaka ITER. Dziesięć lat po rozpoczęciu budowy projekt ITER wszedł w decydującą fazę. W miesiącach poprzedzających niedawną uroczystość do Francji dostarczono główne elementy tokamaka, w tym cewki toroidalne – jedna Europy i dwie z Japonii. Kilka dni przed uroczystością z Korei dotarła pierwsza część komory próżniowej.

Rozpoczynamy montaż ITER. To historyczny moment. Mija sto lat od chwili, gdy naukowcy zrozumieli, że Słońce i gwiazdy są zasilane przez fuzję jądrową, i sześć dekad od czasu, gdy w Związku Radzieckim zbudowano pierwszy tokamak. [...] Musimy jak najszybciej zastąpić paliwa kopalne [...] Posuwamy się do przodu tak szybko, jak to możliwe, mówił dyrektor generalny ITER, Bernard Bigot.

ITER ma być urządzeniem badawczym. Największym dotychczas zbudowanym tokamakiem i pierwszym, w którym uzyskany zostanie dodatni bilans energetyczny. Naukowcy od kilkudziesięciu lat pracują nad fuzją termojądrową, ale dopiero niedawno udało się uzyskać z takiej reakcji więcej energii niż w nią włożono. Dokonali tego w 2013 roku specjaliści z amerykańskiego National Ignition Facility.

Z fuzją termojądrową wiązane są olbrzymie nadzieje na uzyskanie źródła naprawdę czystej bezpiecznej energii. Różnica pomiędzy reaktorem fuzyjnym, a standardowym reaktorem atomowym polega na tym, że w reaktorze atomowym energię uzyskuje się z rozpadu ciężkich izotopów radioaktywnych. Zaś w elektrowni termojądrowej ma ona powstawać w wyniku łączenia się lekkich izotopów wodoru. Proces ten, podobny do procesów zachodzących w gwiazdach, niesie ze sobą dwie olbrzymie korzyści.

Po pierwsze w reaktorze termojądrowym nie może zajść niekontrolowana reakcja łańcuchowa, podobna do tej, jaka zaszła w Czarnobylu. Po drugie, nie powstają tam odpady radioaktywne, które trzeba by przez tysiące lat przechowywać w specjalnych bezpiecznych warunkach.

Fuzja jądrowa ma olbrzymi potencjał. Z 1 grama wodoru i trytu można teoretycznie uzyskać tyle energii, co ze spalenia 80 000 ton ropy naftowej. Deuter i tryt są łatwo dostępnymi, powszechnie występującymi na Ziemi pierwiastkami. ITAR zaś posłuży to badań i stworzenia technologii, które pozwolą na zbudowanie komercyjnych elektrowni fuzyjnych. Obecnie przewiduje się, że pierwszy zapłon ITER nastąpi w 2025 roku, a 10 lat później rozpoczną się regularne prace z kontrolowaną syntezą termojądrową.

Obecnie przewiduje się, że pierwsze komercyjne elektrownie termojądrowe powstaną w latach 50. obecnego wieku.

Uczestnikami projektu ITER są Unia Europejska, Chiny, Indie, Japonia, Korea Południowa, Rosja i Stany Zjednoczone. UE pokrywa 45,4% kosztów projektu, a pozostałe koszty są po równo (po 9,1%) podzielone pomiędzy resztę członków.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Obecnie przewiduje się, że pierwsze komercyjne elektrownie termojądrowe powstaną w latach 50. obecnego wieku.

uu to na styk. Pare milionów ludzi przez katastrofe klimatyczną już zdazy umrzeć, ale być może uda się uratować cywilizację. Zobaczymy. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

kontrolowana synteza to największa porażka fizyków i techników na przełomie wieków. Pytanie: nie chcą czy nie mogą. Ale raczej nie mogą

Share this post


Link to post
Share on other sites

W 2004 r. trwały przygotowania do rozpoczęcia budowy ITER. Wówczas zastanawiałem się nad sensem tych prac w kontekście zapewnienia paliwa jądrowego w przyszłych przemysłowych reaktorach termojądrowych. Na chwilę obecną reakcje deuter-deuter (D-D) są poza zasięgiem ludzkich możliwości. Pod uwagę brane są reakcje deuter-tryt (D-T) lub deuter-hel3 (D-He3). Tryt do reaktora ITER miałby być pozyskiwany z chłodzącego płaszcza litowego w wyniku bombardowania neutronami powstałymi wewnątrz reaktora ITER.

Inżynier budowy ITER, który udzielił mi wówczas informacji był nastawiony optymistycznie i twierdził, że dostępnego paliwa do fuzji jądrowej na Ziemi wystarczy na co najmniej 1000 lat oczywiście jeśli człowiek rozpocznie pozyskiwanie litu z wody mórz i oceanów, gdzie jego zawartość sięga 0,2 ppm. Jego bezwzględna ilość jest nawet 1000 razy większa niż obecne dostępne zasoby w skorupie ziemskiej, chociaż jego względna ilość w skorupie to nawet 30 ppm.

 

Quote

The actual amount of Li consumed in fusion to produce tritium is 2.6 t /GW(electric)/year which means a typical eventual deployment of fusion based on DT - perhaps 1000 1 GW(e) reactors worldwide - would consume ~3kt/year. Given that proven resources of easily recoverable lithium (<$50/kg) are in the range of 12 MT, this doesn't look to be a problem. Of course things are not quite that simple. First the amount of lithium used in designs of tritium-breeding blankets for reactors is about 100-1000 t/GW(e). This means up to 1 MT of lithium is locked up in our provisional deployment of 1000 reactors. In some designs e.g. with lithium-lead coolant/breeder materials the lithium consumed can be replaced on-line and the lithium-bearing materials decanted and re-used in the subsequent generation of reactors. The loss in this case is just the consumption figure. In other designs e.g. with ceramic breeder materials, these would have to be recycled after removal from the reactor to allow their lithium to be fully utilised. Economics will dictate the pace and need for that. You should note that the lithium resource figure is based on normal mining techniques and extraction from brines. With increasing demand for lithium other reserves will become economical to mine. Lithium is found in the earth's crust at about 30 ppm, comparable to materials used for special steels or to fuel fission reactors. It is also found in the sea at 0.2 ppm, and these resources in both cases would be at least 3 orders of magnitude higher than today's economically recoverable resources. So you are right to point to lithium reserves as a minor concern for design optimisation, but they are not a show-stopper for the full deployment of fusion as a world energy source, and use for minimum of 1000 years. There will be competition for resources - for batteries as well as for structural materials in aircraft and cars - but the resource base can take it it seems. In the longer term 3He from the moon and elsewhere is an idea, but we don't yet have a good enough confinement scheme to exploit it. It seems to me we'll more likely use it to fuel our expansion beyond this planet and its moon, over the coming millennium. I hope that clarifies the point.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 minut temu, Qion napisał:

wierdził, że dostępnego paliwa do fuzji jądrowej na Ziemi wystarczy na co najmniej 1000 lat oczywiście jeśli człowiek rozpocznie pozyskiwanie litu z wody mórz i oceanów, gdzie jego zawartość sięga 0,2 ppm.

Panika związana z niedostępnością litu (ogniwa) spowodowała, że znaleziono wystarczające zasoby. Jeszcze długo nie będzie potrzeby sięgać po tak rozcieńczone źródła. I to przy rozwoju komunikacji opartej na ogniwach litowo-cośtam.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/29/2021 at 12:29 PM, Jajcenty said:

Panika związana z niedostępnością litu (ogniwa) spowodowała, że znaleziono wystarczające zasoby. Jeszcze długo nie będzie potrzeby sięgać po tak rozcieńczone źródła. I to przy rozwoju komunikacji opartej na ogniwach litowo-cośtam.

Zasoby litu zawartego w skorupie ziemskiej są wystarczające, wg naukowców ITER, na wszystkie potrzeby człowieka wliczając fuzję jądrową na co najmniej 1000 lat, a ilość litu w morzach i oceanach pokryłaby zapotrzebowanie na około 6 mln lat. 

Fuelling the Fusion Reaction (iter.org)

Quote

Lithium from proven, easily extractable land-based resources would provide a stock sufficient to operate fusion power plants for more than 1,000 years. What's more, lithium can be extracted from ocean water, where reserves are practically unlimited (enough to fulfill the world's energy needs for ~ 6 million years).

Całkowite zasoby litu w skorupie ziemskiej są spore i wynoszą około 17000 GT:

https://investingnews.com/daily/resource-investing/battery-metals-investing/lithium-investing/lithium-reserves-country/ 

Nie uwzględniając zapotrzebowania na paliwo do fuzji jądrowej, to zasoby te przy uwzględnieniu prognozowanego na 2024 rok zapotrzebowania w ilości 117,4 tys. ton wystarczyłyby na prawie 97,7 mln lat. Z zestawienia tego wynika, że ponad 99% światowych zasobów litu pochłonie synteza jądrowa.

https://www.mining.com/global-lithium-demand-expected-to-double-by-2024/ 

Z czasem zostaną prawdopodobnie opracowane inne metody pozyskiwania trytu, np. z azotu.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Cytat

Obecnie przewiduje się, że pierwszy zapłon ITER nastąpi w 2025 roku, a 10 lat później rozpoczną się regularne prace z kontrolowaną syntezą termojądrową.

I d*pa. Sprawność ITER w najlepszych możliwych przypadkach wyniesie 0,7 :)
W 2025 roku będziemy mieć elektrownię która zużyje więcej niż da.
Tak - budowa elektrowni które zużywają więcej energii niż dają - jest znakomitym pomysłem jak pokonać kryzys energetyczny :D
Hehehe.
Ale zabawa.
Nie zrozumcie mnie źle. Postęp jest potrzebny. Ale postęp musi mieć sens. Na chwilę obecną badania prowadzone już około 70 lat - nie dały żadnych przełomowych efektów.
WIemy że jest energia możliwa do pozyskania z tanich surowców ale warunki jakie musimy stworzyć żeby to zadziałało są poza obszarem opłacalności.
I powiem więcej. Bez naprawdę dobrego nowego pomysłu - to się nie uda. Doskonalenie obecnych technik ze zwiększaniem współczynnika sprawności o 0,03 w ciągu 20 lat - to nie ma sensu. W tym tempie to nam zajmie z 200 lat doczłapanie do progu opłacalności energetycznej. 
A przecież to nie wystarczy bo są jeszcze nakłady inwestycyjne i dopiero przy wielokrotnym zysku pojawia się całościowa opłacalność.
1000 lat? Bez nowego pomysłu - nigdy.

Edited by thikim

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lit to kluczowy element przejścia na czystą energię. Wykorzystywany jest przede wszystkim do produkcji akumulatorów samochodowych oraz systemów przechowywania energii ze słońca i wiatru. Jednak obecnie wykorzystywane technologie pozyskiwania litu znacząco zanieczyszczają środowisko naturalne. Australijski Monash University poinformował właśnie o udanych testach pozyskiwania wodorotlenku litu bez użycia wody, środków chemicznych i przy minimalnym zużyciu energii.
      Testy prowadzi założona przez uniwersytet firma ElectraLith przy wsparciu giganta górniczego Rio Tinto, a uzyskiwany materiał jest tak dobrej jakości, że nadaje się do produkcji akumulatorów. Opracowana w ubiegłym roku technologia DLE-R (Direct Lithium Extraction and Refining) wykorzystuje elektromembrany i technologię elektrodializy do pozyskiwania wodorotlenku litu w jednym kroku. DLE-R można z łatwością skalować. Jak zapewniają wynalazcy, technologia nadaje się do pozyskiwania litu z różnego rodzaju solanek, czy to istniejących na powierzchni, czy to wydobywanych przy okazji wydobycia ropy naftowej.
      Jesteśmy szczególnie zadowoleni z wyników testów w Paradox Basin w Utah. Tam z solanki ze źródeł geotermalnych z dawnych odwiertów, z których wydobywano ropę naftową i gaz, uzyskaliśmy wodorotlenek litu o 99,9-procentowej czystości, nie używając przy tym wody, która jest coraz rzadszym zasobem w basenie Kolorado. To osiągnięcie, w połączeniu z możliwością pozyskiwania wodorotlenku litu ze solanki o nasyceniu litem mniejszym niż 60 części na milion, pokazuje, że DLE-R daje nam dostęp do tych źródeł litu w USA i Australii, których wykorzystanie uważane było dotychczas za nieekonomiczne, stwierdza dyrektor ElectraLith, Charlie McGill. A James Allchurch, dyrektor firmy Mandrake, do której należy pole wydobywcze gdzie prowadzono eksperymenty, już zapowiedział, że jego firma wdroży nową technologię. Niesamowita wydajność procesu DLE-R to kluczowy element naszego sukcesu biznesowego w Utah. DLE-R jest idealnie dostosowana do składu chemicznego solanki z Paradox Basin i chcemy współpracować z ElectraLith w przetwarzaniu większej ilości solanki, dodaje Allchurch.
      ElectraLith i Rio Tinto zapowiadają, że w 2026 roku rozpoczną pierwsze testy DLE-R na Salar del Rincón w Argentynie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dendroarcheolog Michael Bamforth z University of York zidentyfikował tajemniczy fragment drewna znaleziony podczas przygotowań do budowy elektrowni atomowej Sizewell C w Suffolk w Anglii. W 2021 roku podczas prac archeologicznych w miejscu, w którym planowane jest posadzenie drzew, eksperci z Cotswold Archeology odkryli liczne ślady ludzkiej aktywności, od neolitu po średniowiecze. Natrafiono m.in. na dwa doły z epoki żelaza, które prawdopodobnie pełniły rolę poideł dla zwierząt. Doły były zalane wodą, co stworzyło idealne warunki do zachowania się drewnianych szczątków.
      To właśnie na dnie jednego z nich znaleziono drewniany przedmiot, którego przez długi czas nie potrafiono zidentyfikować. Michael Bamforth poinformował właśnie, że jest to oś od wozu lub rydwanu, która złamała się, a następnie została wykorzystana jako wzmocnienie ścian dołu z wodą. Obok znaleziono spalone deski, które pochodziły prawdopodobnie z tego samego pojazdu.
      Datowanie radiowęglowe wykazało, że wóz został wykonany pomiędzy 400 a 100 rokiem przed naszą erą.
      Fragment zachowanej osi to niezwykle rzadkie znalezisko. Znamy bardzo nieliczne przykłady podobnych zabytków z Wysp Brytyjskich. Jednym z najbardziej znanych jest oś ze stanowiska Flag Fen, osady epoki brązu. W słynnych brytyjskich pochówkach w rydwanie drewniane części pojazdów nie zachowały się. Tym bardziej mamy tu do czynienia z wyjątkowym zabytkiem, który może pomóc w lepszym zrozumieniu techniki używanej na Wyspach Brytyjskich przed ich podbojem przez Rzym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zaledwie kilka tygodni po tym, jak National Ignition Facility doniosło o przełomowym uzyskaniu w reakcji termojądrowej większej ilości energii niż wprowadzono jej do paliwa, największy projekt energii fuzyjnej – ITER – informuje o możliwym wieloletnim opóźnieniu. International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) to międzynarodowy projekt, w ramach którego na południu Francji powstaje największy z dotychczas zbudowanych reaktorów termojądrowych. Ma to być reaktor eksperymentalny, który dostarczy około 10-krotnie więcej energii niż zaabsorbowana przez paliwo. Dla przypomnienia, NIF dostarczył jej 1,5 raza więcej.
      Budowa ITER rozpoczęła się w 2013 roku, a w roku 2020 rozpoczęto montaż jego reaktora, tokamaka. Pierwsza plazma miała w nim powstać w 2025 roku. Jednak Pietro Barabaschi, który od września jest dyrektorem projektu, poinformował dziennikarzy, że projekt będzie opóźniony. Zdaniem Barabaschiego, rozpoczęcie pracy reaktora w 2025 roku i tak było nierealne, a teraz pojawiły się dwa poważne problemy. Pierwszy z nich, to niewłaściwe rozmiary połączeń elementów, które należy zespawać, by uzyskać komorę reaktora. Problem drugi to ślady korozji na osłonie termicznej. Usunięcie tych problemów "nie potrwa tygodnie, ale miesiące, a nawet lata", stwierdził menedżer. Do końca bieżącego roku poznamy nowy termin zakończenia budowy reaktora. Barabaschi pozostaje jednak optymistą i ma nadzieję, że opóźnienia uda się nadrobić i w roku 2035 reaktor będzie – jak się obecnie planuje – pracował z pełną mocą.
      Fuzja jądrowa – czyli reakcja termojądrowa – to obiecujące źródło energii. Polega ona na łączeniu się atomów lżejszych pierwiastków w cięższe i uwalnianiu energii. To proces, który zasila gwiazdy. Taki sposób produkcji energii na bardzo wiele zalet. Nie dochodzi tutaj do uwalniania gazów cieplarnianych. Jest ona niezwykle wydajna. Proces łączenia atomów może zapewnić nawet 4 miliony razy więcej energii niż reakcje chemiczne, takie jak spalanie węgla czy gazu i cztery razy więcej energii niż wykorzystywane w elektrowniach atomowych procesy rozpadu atomów.
      Co ważne, w wyniku fuzji jądrowej nie powstają długotrwałe wysoko radioaktywne odpady. Te, które powstają są na tyle mało radioaktywne, że można by je ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi po nie więcej niż 100 latach. Nie istnieje też ryzyko proliferacji broni jądrowej, gdyż w procesie fuzji nie używa się materiałów rozszczepialnych, a radioaktywny tryt nie nadaje się do produkcji broni. W końcu, nie ma też ryzyka wystąpienia podobnych awarii jak w Czernobylu czy Fukushimie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy eksperci z National Ignition Facility poinformowali o uzyskaniu z fuzji jądrowej wyraźnie więcej energii niż wprowadzono w paliwo. Uzyskano tym samym punkt tzw. breakeven. Po kilkudziesięciu latach badań pojawiła się realna nadzieja na uzyskanie niemal niewyczerpanego źródła czystej energii.
      Fuzja jądrowa – czyli reakcja termojądrowa – to obiecujące źródło energii. Polega ona na łączeniu się atomów lżejszych pierwiastków w cięższe i uwalnianiu energii. To proces, który zasila gwiazdy.  Taki sposób produkcji energii na bardzo wiele zalet. Nie dochodzi tutaj do uwalniania gazów cieplarnianych. Na Ziemi są olbrzymie zasoby i wody i litu, z których można pozyskać paliwo do fuzji jądrowej, deuter i tryt. Wystarczą one na miliony lat produkcji energii. Takiego luksusu nie mamy ani jeśli chodzi o węgiel czy gaz ziemny, ani o uran do elektrowni atomowych. Tego ostatniego wystarczy jeszcze na od 90 (według World Nuclear Association) do ponad 135 lat (wg. Agencji Energii Atomowej). Fuzja jądrowa jest niezwykle wydajna. Proces łączenia atomów może zapewnić nawet 4 miliony razy więcej energii niż reakcje chemiczne, takie jak spalanie węgla czy gazu i cztery razy więcej energii niż wykorzystywane w elektrowniach atomowych procesy rozpadu atomów.
      Co ważne, w wyniku fuzji jądrowej nie powstają długotrwałe wysoko radioaktywne odpady. Te, które powstają są na tyle mało radioaktywne, że można by je ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi po nie więcej niż 100 latach. Nie istnieje też ryzyko proliferacji broni jądrowej, gdyż w procesie fuzji nie używa się materiałów rozszczepialnych, a radioaktywny tryt nie nadaje się do produkcji broni. Nie ma też ryzyka wystąpienia podobnych awarii jak w Czernobylu czy Fukushimie. Jednak fuzja jądrowa to bardzo delikatny proces, który musi przebiegać w ściśle określonych warunkach. Każde ich zakłócenie powoduje, że plazma ulega schłodzeniu w ciągu kilku sekund i reakcja się zatrzymuje.
      Fuzja jądrowa jest od wielu dekad przedmiotem zainteresowania naukowców na całym świecie. Problem w tym, że aby pokonać siły elektrostatyczne odpychające od siebie atomy potrzeba albo ekstremalnie wysokich temperatur, albo potężnych impulsów laserowych. To zaś wymaga budowy olbrzymich, bardzo skomplikowanych i kosztownych instalacji.
      Istnieją różne pomysły na przeprowadzeni fuzji jądrowej, a najpopularniejszym z nich jest próba wykorzystania tokamaków. Optymalna temperatura, w której dochodzi do reakcji połączenia się deuteru z trytem w tokamaku wynosi od ok. 100 do ok. 200 milionów stopni Celsjusza. Tak rozgrzana materia znajduje się w stanie plazmy. Trzeba ją uwięzić w jakiejś niematerialnej pułapce. Może być nią np. silne pole magnetyczne. I to właśnie rozwiązanie stosowane jest w tokamakach i będzie je wykorzystywał słynny budowany we Francji reaktor badawczy ITER. Uwięzienie jest konieczne zarówno dlatego, by plazma się nie rozpraszała i nie chłodziła, jak i dlatego, by utrzymać ją z dala od ścian reaktora, które zostałyby uszkodzone przez wysokie temperatury.
      Innym pomysłem jest zaś inercyjne uwięzienie plazmy. Z tej technologii korzysta właśnie National Ignition Facility (NIF). NIF otwarto w 2009 roku w w Kalifornii. To laboratorium badawcze, w którym zespół 192 laserów skupia wiązki na niewielkiej kapsułce zawierającej paliwo. Jest ono zgniatane prze światło lasera, a zapłon następuje w wyniku transformacji promieniowania laserowego w promieniowanie rentgenowskie. To efekt prac prowadzonych od dziesięcioleci. W latach 60. zespół fizyków z Lawrence Livermore National Laboratory – do którego należy NIF – pracujący pod kierunkiem Johna Nuckollsa, wysunął hipotezę, że zapłon fuzji jądrowej można by uzyskać za pomocą laserów. Właśnie poinformowano, że 5 grudnia bieżącego roku uzyskano długo oczekiwany zapłon.
      Zapłon ma miejsce, gdy ciepło z cząstek alfa powstających w wyniku fuzji termojądrowej w centrum kapsułki z paliwem jest w stanie przezwyciężyć efekt chłodzący wywołany m.in. stratami promieniowania rentgenowskiego czy przewodnictwem elektronowym, zapewniając samopodtrzymujący mechanizm ogrzewania i gwałtowny wzrost ilości uzyskanej energii, czytamy na stronach NIF. Podczas eksperymentu do paliwa dostarczono 2,05 megadżula (MJ) energii, a w wyniku reakcji uzyskano 3,15 MJ.
      Zapłon uzyskano w niewielkim cylindrze zwanym hohlraum, wewnątrz którego znajdowała się kapsułka z paliwem. Wewnątrz niej energia światła laserowego zmieniła się w promieniowanie rentgenowskie, doszło do kompresji kapsułki, jej implozji i pojawienia się wysokotemperaturowej plazmy, wewnątrz której panowało wysokie ciśnienie.
      To ważny krok, jednak zanim do naszych domów popłynie czysta energia uzyskana drogą fuzji jądrowej, musimy nauczyć się uzyskiwać wielokrotnie więcej energii niż kosztowało nas doprowadzenie do reakcji. Do tego zaś potrzeba wielu naukowych i technologicznych przełomów. Ich osiągnięcie może potrwać całe dekady.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W National Ignition Facility dokonano przełomowego kroku na drodze ku uzyskiwaniu energii z fuzji jądrowej. Po raz pierwszy w historii w tego typu systemie udało się uzyskać porównywalną ilość energii jak ta, która została zaabsorbowana przez paliwo podczas inicjowania reakcji. Jednak do uzyskania większej ilości energii niż włożono do całego systemu jeszcze daleka droga. Ostatni eksperyment wykazał też, że naukowcom z Lawrence Livermore National Laboratory udało się zwiększyć wydajność systemu o cały rząd wielkości.
      Przełom dokonał się, gdy cząsteczki alfa, jądra helu powstałe w wyniku fuzji deuteru i trytu, oddały swoją energię do paliwa, zamiast, jak zwykle, wydostać się z niego. Ta dodatkowa energia przyspieszyła fuzję, prowadząc do jeszcze większej produkcji cząsteczek alfa. Taki samonapędzający się mechanizm to początek fuzji jądrowej.
      Najnowszy eksperyment został bardzo szczegółowo zaprojektowany tak, by nie doszło do pęknięcia plastikowych osłon, w których znajduje się paliwo. Prawdopodobnie to właśnie degradacja osłoń spowodowała, że poprzednie eksperymenty były nieudane. Osiągnięcie celu było możliwe dzięki zmodyfikowaniu impulsu laserowego, za pomocą którego paliwo jest kompresowane.
      W National Ignition Facility używa się 192 laserów, które kompresują miniaturowe pigułki z paliwem deuterowo-trytowym do tego stopnia, iż w wyniku fuzji jądrowej dochodzi do uwolnienia dodatkowej energii. Kapsułki mają średnice mniejszą niż połowa średnicy ludzkiego włosa. Wewnątrz znajdują się tryt i deuter, które przez mniej niż miliardową część sekundy zostają poddane olbrzymiemu ciśnieniu i temperaturze.
      Obecnie naukowcy starają się wykorzystać dwie różne koncepcje rozpoczęcia fuzji jądrowej. Jedna, z której korzysta National Ignition Facility, zakłada użycie laserów do skompresowania paliwa i utrzymania go na miejscu za pomocą inercyjnego uwięzienia. Z kolei w Europie próbuje się innego podejścia. W Joint European Torus w Wielkiej Brytanii oraz w reaktorze ITER we Francji próbuje się utrzymać plazmę na miejscu za pomocą uwięzienia magnetycznego.
      Celem wszystkich tych prac jest rozpoczęcie fuzji jądrowej i uzyskanie z niej energii.
      Po dziesiątkach latach badań i niezwykle powolnego rozwoju techniki fuzji jądrowej w końcu udało się uzyskać nadmiarową energię. Przełom dokonany w otwartym w 2009 NIF powinien bardziej przychylnie nastawić doń krytyków tego eksperymentu. Warto przypomnieć, że NIF bił rekordy impulsu i uzyskanej mocy laserowej. Duże koszty związane z utrzymaniem NIF skłoniły jednak Kongres USA do podjęcia decyzji, iż ośrodek ma w większym niż wcześniej stopniu zajmować się badaniami nad bronią jądrową. To jednak, jak widzimy, nie przeszkodziło w osiągnięciu sukcesu na pierwotnym polu zainteresowań NIF.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...