Vokietija sėkmingai įjungė branduolinės sintezės aparatą  (3)

Tikriausiai nieko nepajutote, bet prieš kelias valandas pasaulis žengė didžiulį žingsnį link švarios, neribotos energijos, išgaunamos termobranduoline sinteze


Visi šio ciklo įrašai

  • 2015-12-11 Vokietija sėkmingai įjungė branduolinės sintezės aparatą  (3)

Vokietijos fizikai paskelbė, kad įjungę vieną iš didžiausių pasaulyje termobranduolinės sintezės aparatų – ir ji sėkmingai išlaikė superkarštas helio dujas jau virtusias plazma.

16 metrų pločio mašina yra Wendelstein 7-X (W7-X) ir šio tipo termobranduolinės sintezės aparatai vadinami stelaratoriais. Mokslininkai ne vieną dešimtmetį kalbėjo apie milžinišką stelaratorių potencialą, tačiau tai yra pirmas kartas, kai komanda pademonstravo, kad jis gali sukurti ir kontroliuoti plazmą taip pat gerai, kaip ir kitų tipų termobranduolinės sintezės reaktoriai.

Gruodžio 10 dieną Max Planck plazmos fizikos institutas patvitino šį neįtikėtiną naujosios mašinos plazmos atvaizdą:

Branduolinė sintezė vyksta, kai atomai susijungia itin aukštoje temperatūroje ir generuoja energiją, o mokslininkai taip džiūgauja dėl to, kad ji gali tiekti praktiškai neribotą energiją, naudodama, galima sakyti, tik sūrų vandenį. Tai procesas, tiekiantis energiją Saulei štai jau puspenkto milijardo metų ir manoma, sėkmingai tai darys dar 4 milijardus metų.

Kitaip, nei branduolinis skilimas,kuris naudojamas dabartinėse atominėse elektrinėse, vykstant termobranduolinei sintezei, nelieka radioaktyvių atliekų ir visas procesas daug saugesnis.

Bet mokslininkams šį tikslą pasiekti itin sudėtinga, kadangi tam reikia sukonstruoti įrenginį, galintį sukurti ir kontroliuoti iki 100 milijonų Celsijaus laipsnių įkaitintą plazmą.

Plazmą galima kontroliuoti superlaidžiais magnetais, ir mokslininkai jau yra sukūrę keletą veikiančių riestainio formos sintezės reaktorių, vadinamųjų tokamakų.

Bet tokamakų reaktoriai turi didelį trūkumą – plazmą jie gali išlaikyti daugiausiai 6 minutes ir 30 sekundžių, o tiek negana, norint surinkti pakankamai energijos. Kitaip tariant, termobranduolinę sintezę įvykdyti jau mokame, bet ji sunaudoja daug daugiau energijos, nei pagamina.

Būtent todėl stelaratoriaus paleidimas taip jaudina, – tikimasi, kad šis įrenginys galės kontroliuoti plazmą negirdėtas 30 minučių iš eilės.

Pirmam veikimui mašina buvo užpildyta heliu – inertinėmis dujomis, – kurias lazeriu įkaitino iki ~1000 000 K. Ši plazma buvo išlaikyta maždaug dešimtadalį sekundės, kas gal ir neatrodo itin ilgai, tačiau tiek pakako parodyti, kad įrenginys veikia.

„Mes patenkinti,“ sakė komandai vadovavęs Hans-Stephan Bosch. „Viskas vyko pagal planą.“

Kitas žingsnis bus helio plazmos tiekimo ilginimas iki galutinio tikslo – 30 minučių. Sausį mokslininkai pradės plazmos gavimo iš vandenilio bandymus, o būtent tai ir bus naudojama veikiančiame termobranduolinės sintezės įrenginyje.

Reikia pažymėti, kad W7-X tikslas niekada nebuvo energijos gamyba. Šis įrenginys – tiesiog koncepcijos patvirtinimas, rodantis, kad stelaratoriaus koncepcija išties veikia. Jei viskas vyks kaip suplanuota, tai, ką sužinosime iš W7-X veikimo padės pastatyti kitos kartos stelaratorius, kurie tiesiogine to žodžio prasme, galės pakeisti pasaulį, ir visam laikui užbaigs mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro. Arba, kaip šis Youtube komentatorius išsireiškė: „Padėk mums „Wendlestein 7-X“, tu mūsų vienintelė viltis.“

Galite prasukti vaizdą iki maždaug 23:30, kad išvystumėte, kaip mokslininkai džiūgauja, kai mašina pirmą kartą sukuria plazmą.

Fiona Macdonald
www.sciencealert.com

 

(98)
(0)
(98)

Komentarai (3)