Εξήγηση: Πυρηνική σύντηξη και μια πρόσφατη ανακάλυψη

Η πυρηνική σύντηξη ορίζεται ως ο συνδυασμός πολλών μικρών πυρήνων σε έναν μεγάλο πυρήνα με την επακόλουθη απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας.

Το εσωτερικό του θαλάμου στόχου της Εθνικής Εγκατάστασης Ανάφλεξης. Η μονάδα σέρβις που μεταφέρει τεχνικούς φαίνεται στα αριστερά. Ο δείκτης θέσης στόχου, ο οποίος συγκρατεί τον στόχο, βρίσκεται στα δεξιά.

Την Τρίτη, το Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια ανακοίνωσε ότι ένα πείραμα που διεξήχθη στην Εθνική του Εγκατάσταση Ανάφλεξης έκανε μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα πυρηνικής σύντηξης. Στο πείραμα, χρησιμοποιήθηκαν λέιζερ για τη θέρμανση ενός μικρού στόχου ή σφαιριδίων καυσίμου. Αυτά τα σφαιρίδια που περιείχαν δευτέριο και τρίτιο συντήχθηκαν και παρήγαγαν περισσότερη ενέργεια. Η ομάδα σημείωσε ότι μπόρεσε να επιτύχει απόδοση μεγαλύτερη από 1,3 megajoules.

Ο καθηγητής Jeremy Chittenden, συνδιευθυντής του Κέντρου Μελετών Αδρανειακής Σύντηξης στο Imperial College του Λονδίνου, δήλωσε στο BBC.com: Το megajoule ενέργειας που απελευθερώνεται στο πείραμα είναι όντως εντυπωσιακό από άποψη σύντηξης, αλλά στην πράξη, αυτό ισοδυναμεί με την ενέργεια που απαιτείται να βράσει ένα μπρίκι.

Λοιπόν, τι ακριβώς είναι η πυρηνική σύντηξη;

Η πυρηνική σύντηξη ορίζεται ως ο συνδυασμός πολλών μικρών πυρήνων σε έναν μεγάλο πυρήνα με την επακόλουθη απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Η πυρηνική σύντηξη τροφοδοτεί τον ήλιο μας και η αξιοποίηση αυτής της ενέργειας σύντηξης θα μπορούσε να προσφέρει απεριόριστη ποσότητα ανανεώσιμης ενέργειας. Το βιβλίο του 2018 Comprehensive Energy Systems σημειώνει: Η ενέργεια πυρηνικής σύντηξης είναι μια καλή επιλογή ως ενέργεια βασικού φορτίου στο μέλλον με πολλά πλεονεκτήματα, όπως ανεξάντληση πόρων, εγγενής ασφάλεια, μη μακρόβια ραδιενεργά απόβλητα και σχεδόν καθόλου εκπομπές CO2.

Πώς επιτεύχθηκε η νέα ανακάλυψη;

Η ομάδα χρησιμοποίησε νέα διαγνωστικά, βελτίωσε την ακρίβεια λέιζερ και έκανε ακόμη και αλλαγές στο σχέδιο. Εφάρμοσαν ενέργεια λέιζερ σε σφαιρίδια καυσίμου για να τα θερμάνουν και να τα πιέσουν σε συνθήκες παρόμοιες με αυτές στο κέντρο του Ήλιου μας. Αυτό πυροδότησε τις αντιδράσεις σύντηξης.

Αυτές οι αντιδράσεις απελευθέρωσαν θετικά φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται σωματίδια άλφα, τα οποία με τη σειρά τους θέρμαιναν το περιβάλλον πλάσμα. (Σε υψηλές θερμοκρασίες, τα ηλεκτρόνια αποσπώνται από τους πυρήνες του ατόμου και γίνονται πλάσμα ή ιονισμένη κατάσταση ύλης. Το πλάσμα είναι επίσης γνωστό ως η τέταρτη κατάσταση της ύλης)

Το θερμαινόμενο πλάσμα απελευθέρωσε επίσης σωματίδια άλφα και έλαβε χώρα μια αυτοσυντηρούμενη αντίδραση που ονομάζεται ανάφλεξη. Η ανάφλεξη συμβάλλει στην ενίσχυση της παραγωγής ενέργειας από την αντίδραση πυρηνικής σύντηξης και αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην παροχή καθαρής ενέργειας για το μέλλον.

Στις 8 Αυγούστου, η ομάδα σημείωσε μια ενεργειακή απόδοση μεγαλύτερη από 1,3 megajoules. Τα ευρήματα δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί σε περιοδικό με κριτές.

μενταγιόν rahimi εθνικότητα

Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη, καθώς η παραγωγή είναι υψηλότερη από την προηγούμενη υψηλότερη ενέργεια που επιτεύχθηκε. Προηγουμένως, τα προγράμματα σύντηξης λέιζερ αντιμετώπιζαν αρκετές δυσκολίες καθώς δεν μπορούσαμε να κατανοήσουμε πλήρως το πλάσμα. Τώρα οι νέες τεχνολογίες έχουν ανοίξει το δρόμο για αυτά τα εκπληκτικά ευρήματα και μας δίνει επίσης ελπίδα ότι βρισκόμαστε στη σωστή κατεύθυνση, λέει ο Δρ G Ravindra Kumar, από το Εργαστήριο Ultrashort Pulse High-Intensity Laser στο Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai.

Ο Δρ Ravindra Kumar, ο οποίος δεν συμμετείχε στο πείραμα, πρόσθεσε ότι χρειάζονται περισσότερες μελέτες για να λειτουργήσει ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Χρειάζεται να παράγουμε πολύ περισσότερη ενέργεια για να λειτουργήσει επιτυχώς ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο, αυτό είναι ένα ουσιαστικό βήμα προς τα εμπρός και μια τεχνολογική ανακάλυψη, προσθέτει.

Ο Δρ Aidan Crilly, Ερευνητικός Συνεργάτης στο Κέντρο Μελετών Αδρανειακής Σύντηξης στο Imperial, σημείωσε σε μια ανακοίνωση: Η αναπαραγωγή των συνθηκών στο κέντρο του Ήλιου θα μας επιτρέψει να μελετήσουμε καταστάσεις ύλης που δεν μπορέσαμε ποτέ να δημιουργήσουμε στο εργαστήριο στο παρελθόν , συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βρίσκονται σε αστέρια και σουπερνόβα… Θα μπορούσαμε επίσης να αποκτήσουμε γνώσεις για τις κβαντικές καταστάσεις της ύλης και ακόμη και συνθήκες όλο και πιο κοντά στην αρχή της Μεγάλης Έκρηξης – όσο θερμαίνουμε, τόσο πλησιάζουμε στην πρώτη κιόλας κατάσταση του Σύμπαντος .

Ενημερωτικό δελτίο| Κάντε κλικ για να λάβετε τις καλύτερες επεξηγήσεις της ημέρας στα εισερχόμενά σας

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: