Предел плазмы для ядерного синтеза преодолен: шаг вперед к неограниченной чистой энергии
Исследователи ядерного синтеза превзошли «теоретический предел Гринвальда» для плотности плазмы и добились успехов, чтобы гарантировать, что реакторы не разрушатся сами по себе, приближая цель получения безграничной чистой энергии на один шаг. Исследователи из американской энергетической и оборонной компании General Atomics заявили в статье, опубликованной в журнале Nature , что они превысили этот предел в небольшом реакторе токамак .
Теоретический предел Гринвальда был установлен в 1980-х годах во время экспериментов по термоядерному синтезу и оказался эмпирическим пределом плотности водородной плазмы, за пределами которого она становилась нестабильной. Теперь этот предел, похоже, позади, и поэтому ядерный синтез, основанный именно на плотности плазмы, кажется более близким.
Эксперимент «Дженерал Атомикс»
Токамак представляет собой плазменный контейнер в форме пончика, в котором водород сжимается и перегревается в этом своеобразном состоянии. Теоретическим максимальным уровнем сжатия был так называемый «предел Гринвальда».
По словам исследователей, чтобы быть экономически жизнеспособными, большинство конструкций токамаков требуют достижения плотности плазмы выше предела Гринвальда, при этом обеспечивая лучшее удержание, чем типичный режим высокого удержания.
Предыдущие попытки превысить предел Гринвальда привели к «резкому снижению качества удержания или даже внезапной и полной потере энергии плазмы».
Теперь исследователи, работающие на объекте в Сан-Диего, которым управляет компания General Atomics для Министерства энергетики США, говорят, что им удалось создать стабильную плазму , которая примерно на 20 процентов плотнее, чем предел Гринвальда, с качеством удержания энергии примерно на 50% лучше, чем у стандартный режим строгого заключения.
«Достижение этого до сих пор неизведанного режима», говорят исследователи, может помочь удовлетворить «критические требования во многих конструкциях термоядерных реакторов по всему миру и открыть потенциальный путь к рабочей точке для экономически эффективного производства термоядерной энергии».
Один из исследователей General Atomics, Сие Дин, рассказал Recharge, что его команда помогла продемонстрировать «уникальную синергию между высокой плотностью и высокой степенью изоляции, а также условия, необходимые для достижения этой синергии».
Эксперименты также предоставили «потенциальные решения» проблемы, с которой сталкиваются реакторы токамаков: поддерживать «край термоядерной плазмы достаточно прохладным, чтобы не повредить стенку токамака, и в то же время сохранять ядро плазмы достаточно горячим, чтобы производить достаточную термоядерную энергию в реакторе». ," он сказал.
Таким образом, результаты, по его словам, предоставляют экспериментальные доказательства и понимание задействованной физики, которые «необходимы» для реализации наиболее компактных проектов термоядерных электростанций. Это позволит нам создавать токамаки, способные достигать более высоких плотностей и температур и приближаться к коммерческому ядерному синтезу.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «Преодолевая предел плазмы для ядерного синтеза: шаг вперед к неограниченной чистой энергии» взята из Scenari Economici .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/superato-il-limite-del-plasma-per-la-fusione-nucleare-un-passo-avanti-verso-lenergia-pulita-senza-limiti/ в Sat, 27 Apr 2024 14:43:08 +0000.