የቴርሞኑክሌር ውህደት ቁጥጥር (TF) ችግሮች. አለም አቀፍ ጆርናል ኦቭ ተግባራዊ እና መሰረታዊ ምርምር ቴርሞኑክሌር ጭነቶችን የመፍጠር ችግሮች

እንደ ኒዮን ወይም አርጎን ያሉ “ከባድ” ionዎችን ወደ ሬአክተር በማስተዋወቅ የሚሸሹ ኤሌክትሮኖችን ውጤታማ በሆነ መንገድ ለማዘግየት አዲስ ዘዴ ተዘጋጅቷል።

ተግባራዊ ፊውዥን ሪአክተር አሁንም ህልም ነው፣ ነገር ግን ውሎ አድሮ ብዙ ምርምር እና ሙከራ በማድረግ ያልተገደበ የንፁህ ሃይል አቅርቦትን ለመክፈት እውን ሊሆን ይችላል። የሳይንስ ሊቃውንት የኑክሌር ውህደትን ለማግኘት የሚያጋጥሟቸው ችግሮች ምንም ጥርጥር የለውም ከባድ እና ውስብስብ ናቸው, ነገር ግን ሁሉንም ነገር ማሸነፍ ይቻላል. እና አንደኛው ዋነኛ ችግር የተፈታ ይመስላል።

የኑክሌር ውህደት በሰው ልጅ የተፈጠረ ሂደት አይደለም፣ ነገር ግን በተፈጥሮ ውስጥ ከጅምሩ አለ፤ ሂደቱ ለፀሀያችን ኃይል ይሰጣል። በቤታችን ኮከብ ውስጥ ሃይድሮጂን አተሞች በአንድ ላይ ተደራጅተው ሂሊየም እንዲፈጠሩ ተደርገዋል ይህም የሂደቱ መነሳሳት ነው። የኑክሌር ውህደት ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ይለቃል፣ነገር ግን እጅግ በጣም ከፍተኛ ጫና እና የሙቀት መጠን ለመፍጠር ከፍተኛ ወጪን ይጠይቃል፣ይህም ቁጥጥር ባለው መንገድ በምድር ላይ ለመድገም አስቸጋሪ ነው።

ባለፈው አመት የ MIT ተመራማሪዎች ፕላዝማን ለትክክለኛው ጫና በማጋለጥ ወደ ውህደት አቅርበውናል አሁን ግን ሁለት የቻልመር ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች ሌላ የእንቆቅልሽ ክፍል አግኝተዋል።

መሐንዲሶች ካጋጠሟቸው ችግሮች አንዱ የሸሸ ኤሌክትሮኖች ነው። እነዚህ እጅግ በጣም ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች በድንገት እና ሳይታሰብ ወደ ከፍተኛ ፍጥነት ሊጨመሩ ይችላሉ, ይህም የሬአክተር ግድግዳውን ያለምንም ማስጠንቀቂያ ያጠፋል.

የዶክትሬት ተማሪዎች Linnea Heschlow እና Ole Emberose አዳዲስ ቴክኒኮችን ፈለሰፉት እነዚህን የሚሸሹ ኤሌክትሮኖች ውጤታማ በሆነ መልኩ "ከባድ" ionዎችን እንደ ኒዮን ወይም አርጎን ወደ ሬአክተር በማስተዋወቅ። በዚህ ምክንያት የነዚህን አየኖች አስኳል የሚመታ ኤሌክትሮኖች ፍጥነታቸውን ይቀንሳሉ እና የበለጠ ማስተዳደር ይችላሉ።

ሊኔ ሄሽሎው “የሚሸሸውን ኤሌክትሮኖችን በብቃት ማቀዝቀዝ ስንችል ወደ ተግባራዊ ፊውዥን ሪአክተር አንድ እርምጃ እንቀርባለን” ትላለች።

ተመራማሪዎቹ የኤሌክትሮን ኃይልን እና ባህሪን በትክክል ለመተንበይ የሚያስችል ሞዴል ፈጠሩ. የፊዚክስ ሊቃውንት የፕላዝማን የሂሳብ ሞዴል በመጠቀም የኤሌክትሮኖችን የማምለጫ ፍጥነት በውህደት ሂደት ሳያስተጓጉሉ በትክክል መቆጣጠር ይችላሉ።

ሊኔ ሄሽሎው “ብዙ ሰዎች ይህ ውጤት ያስገኛል ብለው ያስባሉ ነገር ግን ውህደትን ከማሳካት ወደ ማርስ መሄድ ቀላል ነው” ስትል ሊኔ ሄሽሎው “በዚህ ምድር ላይ ኮከቦችን አንድ ላይ ለማሰባሰብ እየሞከርን ነው ማለት ትችላለህ። ጊዜ. እዚህ ምድር ላይ ውህደቱን በተሳካ ሁኔታ ለማሳካት እንድንችል ከፀሀይ መሃል የበለጠ ሙቀት በሚያስደንቅ ሁኔታ ከፍተኛ ሙቀትን ይፈልጋል። ስለዚህ ሁሉም ነገር የጊዜ ጉዳይ ነው ብዬ ተስፋ አደርጋለሁ።

ከ neatlas.com ፣ ትርጉም ላይ ባሉ ቁሳቁሶች ላይ የተመሠረተ

3. ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት ችግሮች

የሁሉም ያደጉ አገሮች ተመራማሪዎች መጪውን የኃይል ቀውስ በማሸነፍ በቴርሞኑክሊየር ቁጥጥር ላይ ተስፋ ያደርጋሉ። እንዲህ ዓይነቱ ምላሽ - የሂሊየም ውህደት ከዲዩሪየም እና ትሪቲየም - በፀሐይ ላይ በሚሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት እየተካሄደ ነው ፣ እና በምድር ላይ ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ ለሃምሳ ዓመታት በግዙፍ እና በጣም ውድ በሆነ የሌዘር ጭነቶች ፣ ቶካማክስ ለማድረግ ሲሞክሩ ቆይተዋል ። (በሞቃት ፕላዝማ ውስጥ ቴርሞኑክሌር ውህድ ምላሾችን የሚያከናውን መሳሪያ) እና ስቴላሬተሮች (ከፍተኛ ሙቀት ያለው ፕላዝማን ለመገደብ የተዘጋ መግነጢሳዊ ወጥመድ)። ሆኖም ግን, ይህን አስቸጋሪ ችግር ለመፍታት ሌሎች መንገዶች አሉ, እና ግዙፍ tokamaks ይልቅ, ምናልባት አንድ ፍትሃዊ የታመቀ እና ርካሽ ግጭት መጠቀም የሚቻል ይሆናል - የሚጋጭ ጨረር Accelerator - thermonuclear ፊውዥን ለመፈጸም.

ቶካማክ ለመሥራት በጣም ትንሽ መጠን ያለው ሊቲየም እና ዲዩሪየም ያስፈልገዋል። ለምሳሌ, 1 GW የኤሌክትሪክ ኃይል ያለው ሬአክተር ወደ 100 ኪሎ ግራም ዲዩቴሪየም እና 300 ኪሎ ግራም ሊቲየም በዓመት ያቃጥላል. ሁሉም የተዋሃዱ የኃይል ማመንጫዎች 10 ትሪሊዮን ያመርታሉ ብለን ካሰብን. በዓመት kWh ኤሌክትሪክ ፣ ማለትም ፣ ዛሬ ሁሉም የምድር ኃይል ማመንጫዎች ከሚያመርቱት ጋር ተመሳሳይ ነው ፣ ከዚያ የዓለም የዲዩሪየም እና የሊቲየም ክምችት ለብዙ ሚሊዮን ዓመታት የሰው ልጅን ኃይል ለማቅረብ በቂ ነው።

ከዲዩተሪየም እና ሊቲየም ውህደት በተጨማሪ ሁለት ዲዩተሪየም አተሞች ሲዋሃዱ ሙሉ በሙሉ የፀሐይ ውህደት ይቻላል. ይህ ምላሽ ከተቆጣጠረ የኃይል ችግሮች ወዲያውኑ እና ለዘላለም ይፈታሉ.

በማንኛውም የታወቁ የሙቀት መቆጣጠሪያ ቴርሞኑክሌር ውህዶች (ሲቲኤፍ) የቴርሞኑክሌር ምላሾች ከቁጥጥር ውጭ በሆነው የኃይል መጨመር ዘዴ ውስጥ መግባት አይችሉም ፣ ስለሆነም እንደዚህ ያሉ ሬአክተሮች በተፈጥሯቸው ደህና አይደሉም።

ከአካላዊ እይታ አንጻር ችግሩ በቀላሉ የተቀረጸ ነው። እራሱን የሚደግፍ የኑክሌር ውህደት ምላሽን ለማካሄድ ሁለት ሁኔታዎችን ማሟላት አስፈላጊ እና በቂ ነው.

1. በምላሹ ውስጥ የተካተቱት የኒውክሊየስ ኃይል ቢያንስ 10 ኪ.ቮ መሆን አለበት. የኑክሌር ውህደት እንዲፈጠር በምላሹ ውስጥ የሚሳተፉ ኒውክሊየሮች በኑክሌር ኃይሎች መስክ ውስጥ መውደቅ አለባቸው ፣ ራዲየስ 10-12-10-13 ሴ.ሜ ነው ። ሆኖም፣ የአቶሚክ ኒውክሊየስ አወንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ አላቸው፣ እና ልክ እንደ ክሶች ይከላከላሉ። በኑክሌር ኃይሎች ድርጊት ወሰን ላይ, የኩሎምብ መከላከያ ኃይል በ 10 ኪ.ቮ. ይህንን መሰናክል ለማሸነፍ፣ በግጭት ላይ ያሉ አስኳሎች ቢያንስ ከዚህ እሴት ያላነሰ የኪነቲክ ሃይል ሊኖራቸው ይገባል።

2. ምላሽ ሰጪ ኒውክሊየስ እና የተጠቀሰውን ኃይል የሚይዙበት ጊዜ የሚቆይበት ጊዜ ቢያንስ 1014 ሴ.ሜ -3 መሆን አለበት። ይህ ሁኔታ - የሎውሰን መስፈርት ተብሎ የሚጠራው - የምላሹን የኃይል ጥቅም ገደብ ይወስናል። በተዋሃዱ ምላሽ ውስጥ የሚለቀቀው ሃይል ቢያንስ ምላሹን ለመጀመር የሚያስችለውን የሃይል ወጪ ለመሸፈን፣ አቶሚክ ኒውክሊየስ ብዙ ግጭቶችን ማለፍ አለበት። በዲዩተሪየም (ዲ) እና በትሪቲየም (ቲ) መካከል የውህደት ምላሽ በሚፈጠርበት በእያንዳንዱ ግጭት 17.6 ሜቮ ሃይል ይወጣል፣ ማለትም በግምት 3.10-12 ጄ። ለምሳሌ 10 MJ ሃይል በማቀጣጠል ላይ የሚውል ከሆነ፣ ቢያንስ 3.1018 D-T ጥንዶች በውስጡ ከተሳተፉ ምላሽ ትርፋማ አይሆንም። እና ለዚህ ፣ በቂ የሆነ ጥቅጥቅ ያለ ከፍተኛ ኃይል ያለው ፕላዝማ በሪአክተር ውስጥ ለረጅም ጊዜ መቀመጥ አለበት። ይህ ሁኔታ በሎሰን መስፈርት ይገለጻል።

ሁለቱም መስፈርቶች በአንድ ጊዜ ሊሟሉ የሚችሉ ከሆነ, ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት ችግር ይፈታል.

ይሁን እንጂ የዚህ አካላዊ ችግር ቴክኒካዊ አተገባበር እጅግ በጣም ብዙ ችግሮች ያጋጥመዋል. ከሁሉም በላይ የ 10 ኪሎ ቮልት ኃይል 100 ሚሊዮን ዲግሪ ሙቀት ነው. አንድ ንጥረ ነገር በዚህ የሙቀት መጠን ውስጥ ለአንድ ሴኮንድ ክፍልፋይ እንኳን በቫኩም ውስጥ ሊቀመጥ ይችላል, ይህም ከተከላው ግድግዳዎች ይገለላል.

ግን ይህንን ችግር ለመፍታት ሌላ ዘዴ አለ - ቀዝቃዛ ውህደት. ቀዝቃዛ ቴርሞኑክለር ምላሽ ምንድ ነው?በክፍል ሙቀት ውስጥ የሚካሄደው “ትኩስ” ቴርሞኑክለር ምላሽ ነው።

በተፈጥሮ ውስጥ፣ በአንድ የቀጣይ ልኬት ውስጥ ቁስን የመቀየር ቢያንስ ሁለት መንገዶች አሉ። በእሳት ላይ ውሃ መቀቀል ይችላሉ, ማለትም. በሙቀት, ወይም በማይክሮዌቭ ምድጃ ውስጥ, ማለትም. ድግግሞሽ. ውጤቱም አንድ ነው - ውሃው ይፈልቃል, ብቸኛው ልዩነት የድግግሞሽ ዘዴው ፈጣን ነው. እጅግ በጣም ከፍተኛ ሙቀትን ማግኘት የአቶምን አስኳል ለመከፋፈልም ይጠቅማል። የሙቀት ዘዴው ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የኑክሌር ምላሽ ይፈጥራል. የቀዝቃዛ ቴርሞኑክለር ኃይል የሽግግር ሁኔታ ኃይል ነው. ቀዝቃዛ ቴርሞኑክሌር ምላሽን ለማካሄድ ሬአክተርን ለመንደፍ ከዋና ዋናዎቹ ሁኔታዎች አንዱ የፒራሚዳል ክሪስታል ቅርጽ ያለው ሁኔታ ነው. ሌላው አስፈላጊ ሁኔታ የሚሽከረከሩ መግነጢሳዊ እና የቶርሽን መስኮች መኖር ነው. የመስኮች መገናኛው የሚከሰተው በሃይድሮጂን ኒውክሊየስ ያልተረጋጋ ሚዛን ላይ ነው.

ሳይንቲስቶች ሩዚ ታሌያርካካን ከኦክ ሪጅ ናሽናል ላቦራቶሪ፣ ሪቻርድ ላሄ ከፖሊ ቴክኒክ ዩኒቨርሲቲ። ሬንሲሊራ እና አካዳሚክ ሮበርት ኒግማቱሊን በላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ ቀዝቃዛ ቴርሞኑክለር ምላሽ መዝግበዋል.

ቡድኑ ከሁለት እስከ ሶስት ብርጭቆዎች መጠን ያለው ፈሳሽ አሴቶን ምንቃር ተጠቅሟል። የድምፅ ሞገዶች በፈሳሽ ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ተላልፈዋል፣ በፊዚክስ ውስጥ አኮስቲክ ካቪቴሽን በመባል የሚታወቀውን ውጤት አስገኝቷል፣ ይህ ደግሞ sonoluminescenceን ያስከትላል። በካቪቴሽን ጊዜ በፈሳሹ ውስጥ ትናንሽ አረፋዎች ታዩ, ይህም ወደ ሁለት ሚሊሜትር ዲያሜትር ጨምሯል እና ፈነዳ. ፍንዳታዎቹ በብርሃን ብልጭታ እና በኃይል መለቀቅ ማለትም. በፍንዳታው ወቅት በአረፋው ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን 10 ሚሊዮን ዲግሪ ኬልቪን ደርሷል ፣ እና የተለቀቀው ኃይል ፣ እንደ ሞካሪዎች ገለፃ ፣ የሙቀት-አማቂ ውህደትን ለማካሄድ በቂ ነው።

“በቴክኒካል” የምላሹ ይዘት በሁለት ዲዩተሪየም አተሞች ውህደት ምክንያት አንድ ሶስተኛው ተፈጥሯል - የሃይድሮጂን isotope ፣ ትሪቲየም እና ኒውትሮን ፣ በትልቅ የኃይል መጠን የሚታወቅ።

በሱፐር-ኮንዳክሽን ግዛት ውስጥ ያለው የአሁኑ ዜሮ ነው, እና ስለዚህ, መግነጢሳዊ መስክን ለመጠበቅ አነስተኛው የኤሌክትሪክ ኃይል ይበላል. 8. እጅግ በጣም ፈጣን ስርዓቶች. ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት መቆጣጠሪያ ውህደት ከፕላዝማ ማግኔቲክ እገዳ ጋር ተያይዘው የሚከሰቱ ችግሮች በመርህ ደረጃ የኒውክሌር ነዳጅ በጣም በአጭር ጊዜ ውስጥ ከተቃጠለ በ...

ለ 2004 ዓ.ም. በዚህ ፕሮጀክት ላይ የሚቀጥለው ድርድር በግንቦት 2004 በቪየና ውስጥ ይካሄዳል. ሬአክተሩ በ 2006 መፈጠር ይጀምራል እና በ 2014 ለመጀመር ታቅዷል. የክወና መርህ Thermonuclear fusion * ርካሽ እና ለአካባቢ ተስማሚ የኃይል ማመንጫ መንገድ ነው. ቁጥጥር ያልተደረገበት ቴርሞኑክለር ውህደት በፀሐይ ላይ በቢሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት ሲከሰት ቆይቷል - ሂሊየም የተፈጠረው ከከባድ ሃይድሮጂን isotope deuterium ነው። በውስጡ...

የሙከራ ቴርሞኑክሌር ሬአክተር በ EP Velikhov ይመራል። ዩናይትድ ስቴትስ 15 ቢሊዮን ዶላር ወጪ አድርጋ ይህን ፕሮጀክት ለቀቀች, ቀሪው 15 ቢሊዮን ደግሞ በዓለም አቀፍ የሳይንስ ድርጅቶች ወጪ ተደርጓል. 2. የቴክኒክ, የአካባቢ እና የሕክምና ችግሮች. ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት መቆጣጠሪያ (ሲቲኤፍ) ጭነቶች በሚሠሩበት ጊዜ። የኒውትሮን ጨረሮች እና ጋማ ጨረሮች ይነሳሉ፣ እና ደግሞ ይነሳሉ...

የሚለቀቀው ኃይል የኃይል መለቀቅ ሂደቱን ለመጀመር ወጪዎችን ለመሸፈን በቂ እንዲሆን ጉልበት እና ምን ዓይነት ጥራት ያስፈልጋል. ከቴርሞኑክሌር ውህደት ችግሮች ጋር በተያያዘ ስለዚህ ጉዳይ ከዚህ በታች እንነጋገራለን. ስለ ሌዘር ኢነርጂ ጥራት በጣም ቀላል በሆኑ ጉዳዮች ላይ ዝቅተኛ ጥራት ያለው ኃይል ወደ ከፍተኛ ጥራት ያለው ኃይል የመቀየር ገደቦች ግልጽ ናቸው. ከ... ጥቂት ምሳሌዎችን ልስጥህ።

ምንም እንኳን በመጨረሻ ከቴርሞኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ሊገኝ ስለሚችለው የኃይል አጠቃቀም በጣም ባለስልጣን ከሆኑ የውጭ ባለሙያዎች ፍጹም እምነት ያላቸው መግለጫዎች ቢኖሩም ፣ ሁሉም ነገር ያን ያህል ብሩህ ተስፋ አይደለም ። ቴርሞኑክሌር ሃይል፣ በቀላሉ ሊረዳ የሚችል እና ተደራሽ የሚመስለው፣ በተግባር አሁንም በስፋት እና በስፋት ከመተግበሩ የራቀ ነው። “በቅርብ ጊዜ ውስጥ ፊውዥን ሪአክተር ለመፍጠር ምንም ቴክኒካል እንቅፋት የለም” በማለት ለሰፊው ህዝብ የሚያረጋግጡ መልእክቶች በይነመረብ ላይ በቅርቡ ብቅ አሉ። ግን እንዲህ ዓይነቱ መተማመን ቀደም ብሎ ነበር. በጣም ተስፋ ሰጪ እና ሊፈታ የሚችል ችግር ይመስላል። ነገር ግን በደርዘን የሚቆጠሩ ዓመታት አልፈዋል, እና ጋሪው, እንደሚሉት, አሁንም አለ. በጣም ቀልጣፋ ለአካባቢ ተስማሚ የሆነ የኃይል ምንጭ አሁንም ከሰው ልጅ ቁጥጥር ውጭ ነው። እንደበፊቱ ሁሉ ይህ ተስፋ ሰጪ የምርምር እና ልማት ርዕሰ ጉዳይ ነው ፣ አንድ ቀን በተሳካ ፕሮጀክት ውስጥ ያበቃል - እና ከዚያ በኋላ ጉልበት ከኮርኖፒያ እንደሚመጣ ወደ እኛ ይመጣል። እውነታው ግን እንደዚህ ያለ ረጅም እድገት ፣ ልክ እንደ ጊዜ ምልክት ፣ በቁም ነገር እንዲያስቡ እና አሁን ያለውን ሁኔታ እንዲገመግሙ ያደርግዎታል። አንዳንድ አስፈላጊ ሁኔታዎችን አቅልለን ብንመለከት, የማንኛውንም መመዘኛዎች አስፈላጊነት እና ሚና ግምት ውስጥ አያስገቡ. ደግሞም በፀሃይ ሲስተም ውስጥ እንኳን ወደ ሥራ ያልገባ ቴርሞኑክለር ሬአክተር አለ። ይህ ፕላኔት ጁፒተር ነው። የጅምላ እና የስበት መጨናነቅ እጥረት ይህ የግዙፉ ፕላኔቶች ተወካይ ወደሚፈለገው ሃይል እንዲደርስ እና በፀሃይ ስርአት ውስጥ ሌላ ፀሀይ እንዲሆን አልፈቀደም። ልክ እንደ ተለመደው የኑክሌር ነዳጅ ሰንሰለት ምላሽ እንዲፈጠር አስፈላጊ የሆነ ወሳኝ ስብስብ እንዳለ, በዚህ ሁኔታ ውስጥ መገደብ መለኪያዎች አሉ. እና ባህላዊ የኑክሌር ክፍያን በሚጠቀሙበት ጊዜ በትንሹ በሚፈለገው መጠን ላይ ገደቦችን ለማስቀረት ፣ በፍንዳታው ወቅት የቁሳቁስ መጨናነቅ ጥቅም ላይ የሚውል ከሆነ የሙቀት መቆጣጠሪያ ጭነቶችን ለመፍጠር ፣ አንዳንድ መደበኛ ያልሆኑ መፍትሄዎችም ያስፈልጋሉ።

ችግሩ ፕላዝማ መገኘት ብቻ ሳይሆን መቆየትም አለበት. በሚፈጠረው የሙቀት መቆጣጠሪያ አሠራር ውስጥ መረጋጋት ያስፈልገናል. ግን ይህ ትልቅ ችግር ነው.

እርግጥ ነው, ስለ ቴርሞኑክሌር ውህደት ጥቅሞች ማንም አይከራከርም. ይህ ኃይል ለማግኘት ያልተገደበ ሀብት ነው። ነገር ግን የሩሲያ ኤጀንሲ ዳይሬክተር ITER (እኛ እየተነጋገርን ያለነው ስለ ዓለም አቀፍ የሙከራ ቴርሞኑክሌር ሬአክተር ነው) ከ 10 ዓመታት በፊት ዩናይትድ ስቴትስ እና እንግሊዝ ከቴርሞኑክሌር ጭነቶች ኃይል እንደተቀበሉ በትክክል ገልፀዋል ፣ ግን ምርቱ ከተፈሰሰው ኃይል በጣም የራቀ ነው። ከፍተኛው ከ 70% ያነሰ እንኳን ነበር. ነገር ግን ዘመናዊው ፕሮጀክት (ITER) ከኢንቨስትመንት ጋር ሲነፃፀር 10 እጥፍ የበለጠ ኃይል ማግኘትን ያካትታል. ስለዚህ ፕሮጀክቱ በቴክኒካል ውስብስብ እንደሆነ እና በእሱ ላይ ማስተካከያዎች እንደሚደረጉ የሚገልጹ መግለጫዎች, እንዲሁም በእርግጥ, ሬአክተሩ በሚጀምርበት ጊዜ, እና በዚህም ምክንያት, በዚህ ልማት ላይ ኢንቨስት ላደረጉ ግዛቶች ወደ ኢንቨስትመንት ይመለሳል. , በጣም አስደንጋጭ ናቸው.

ስለዚህ, ጥያቄው የሚነሳው, ፕላዝማውን በተፈጥሮ ቴርሞኑክሌር ሬአክተሮች (ኮከቦች) መግነጢሳዊ መስኮችን የሚይዘው ኃይለኛ የስበት ኃይልን ለመተካት መሞከሩ ምን ያህል ትክክል ነው - የሰው ምህንድስና መፈጠር ውጤት? የቴርሞኑክሌር ውህደት ጥቅም - የኃይል መለቀቅ ከሚፈጠረው የሙቀት መጠን በሚሊዮን የሚቆጠሩ ጊዜ ይበልጣል, ለምሳሌ, የተለመደው ነዳጅ ሲቃጠል - ይህ ነው, በተመሳሳይ ጊዜ, በተሳካ ሁኔታ ለመገደብ እንቅፋት ነው. የኃይል መሰባበር ነጻ. በቂ በሆነ የስበት ኃይል በቀላሉ የሚፈታው ለመሐንዲሶች እና ሳይንቲስቶች በማይታመን ሁኔታ ከባድ ችግር ይሆናል። ለዚህም ነው የቴርሞኑክሌር ኃይልን ፈጣን ተስፋ በተመለከተ ያለውን ብሩህ ተስፋ ለመጋራት በጣም አስቸጋሪ የሆነው. ተፈጥሯዊ ቴርሞኑክሌር ሬአክተር - ፀሐይን የመጠቀም እድሉ በጣም ትልቅ ነው። ይህ ኃይል ቢያንስ ለ 5 ቢሊዮን ዓመታት ይቆያል. እና በዚህ ምክንያት የፎቶሴሎች ፣ የሙቀት መለዋወጫዎች እና አንዳንድ የእንፋሎት ማሞቂያዎች ይሰራሉ \u200b\u200bለዚህም ውሃው ሌንሶችን ወይም ሉላዊ መስተዋቶችን በመጠቀም ይሞቃል።

መጽሐፍ ቅዱሳዊ አገናኝ

ሲላቭ I.V., Radchenko T.I. ለቴርሞኑክለር ውህድ መጫኛዎች የመፍጠር ችግሮች // አለም አቀፍ ጆርናል ኦቭ አፕላይድ እና መሰረታዊ ምርምር. - 2014. - ቁጥር 1. - P. 37-38;
URL፡ https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4539 (የሚደረስበት ቀን፡ 09/19/2019)። በማተሚያ ቤት "የተፈጥሮ ሳይንስ አካዳሚ" የታተሙ መጽሔቶችን ወደ እርስዎ ትኩረት እናመጣለን

ሲቭኮቫ ኦልጋ ዲሚትሪቭና

ይህ ሥራ በክልል የትምህርት ተቋም 3 ኛ ደረጃን አግኝቷል

አውርድ:

ቅድመ እይታ፡

የማዘጋጃ ቤት የትምህርት ተቋም

ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ቁጥር 175

የሌኒንስኪ አውራጃ N. ኖቭጎሮድ

የቴርሞኑክሌር ውህደት ችግሮች

የተጠናቀቀው በ: Sivkova Olga Dmitrievna

የ 11 ኛ ክፍል ተማሪ "A", ትምህርት ቤት ቁጥር 175

ሳይንሳዊ አማካሪ;

ኪርዛሄቫ ዲ.ጂ.

ኒዝሂ ኖቭጎሮድ

2013 ዓ.ም.

መግቢያ 3

2. ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክለር ውህደት 8

3. የቴርሞኑክሌር ውህደት ጥቅሞች 10

4. የቴርሞኑክሌር ውህደት ችግሮች 12

4.1 የአካባቢ ጉዳዮች 15

4.2 የሕክምና ችግሮች 16

5. ቴርሞኑክሌር ተከላዎች 18

6. የቴርሞኑክሌር ውህደትን የመፍጠር ተስፋዎች 23

መደምደሚያ 26

ሥነ ጽሑፍ 27

መግቢያ

በተለያዩ ትንበያዎች መሠረት በፕላኔቷ ላይ ያሉት ዋና ዋና የኤሌክትሪክ ምንጮች ከ50-100 ዓመታት ውስጥ ይጠፋሉ. የሰው ልጅ በ40 ዓመታት ውስጥ የዘይት ክምችቱን፣ የጋዝ ክምችቱን ቢበዛ 80 ዓመት እና የዩራኒየም ክምችቱን ከ80-100 ዓመታት ውስጥ ያሟጥጣል። የድንጋይ ከሰል ክምችት ለ 400 ዓመታት ሊቆይ ይችላል. ነገር ግን የዚህ ኦርጋኒክ ነዳጅ አጠቃቀም እና እንደ ዋናው, ፕላኔቷን በአካባቢያዊ አደጋ አፋፍ ላይ ያደርገዋል. እንዲህ ዓይነቱ ርኅራኄ የለሽ የአየር ብክለት ዛሬ ካልተገታ ምዕተ-አመታት ከጥያቄ ውስጥ ወጥተዋል። ይህ ማለት ለወደፊቱ አማራጭ የኃይል ምንጭ እንፈልጋለን ማለት ነው.

እና እንደዚህ አይነት ምንጭ አለ. ይህ ቴርሞኑክለር ሃይል ነው፣ ፍፁም ራዲዮአክቲቭ ያልሆነ ዲዩሪየም እና ራዲዮአክቲቭ ትሪቲየምን ይጠቀማል፣ ነገር ግን በጥራዞች በሺዎች በሚቆጠር ጊዜ ከኑክሌር ሃይል ያነሰ ነው። እና ይህ ምንጭ በተግባር ሊሟጠጥ የማይችል ነው, በሃይድሮጂን ኒውክሊየስ ግጭት ላይ የተመሰረተ ነው, እና ሃይድሮጂን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም የተለመደ ንጥረ ነገር ነው.

በዚህ አካባቢ የሰው ልጅን ከሚጋፈጡ በጣም አስፈላጊ ተግባራት አንዱ ነውቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት ችግር.

የሰው ልጅ ስልጣኔ ሊኖር አይችልም, በጣም ያነሰ ማደግ, ያለ ጉልበት. ሁሉም ሰው የተሻሻለው የኃይል ምንጮች, በሚያሳዝን ሁኔታ, በቅርቡ ሊሟጠጡ እንደሚችሉ በሚገባ ይረዳል. የዓለም ኢነርጂ ምክር ቤት እንደገለጸው በምድር ላይ 30 ዓመታት የተረጋገጠ የሃይድሮካርቦን ነዳጅ ክምችት አለ።

ዛሬ ዋናዎቹ የኃይል ምንጮች ዘይት, ጋዝ እና የድንጋይ ከሰል ናቸው.

እንደ ባለሙያዎች ገለጻ, የእነዚህ ማዕድናት ክምችት እያለቀ ነው. ምንም የተዳሰሰ፣ ሊበዘብዙ የሚችሉ የነዳጅ ቦታዎች የሉም ማለት ይቻላል፣ እና የልጅ ልጆቻችን ቀድሞውንም በጣም አሳሳቢ የሆነ የሃይል እጥረት ችግር ሊገጥማቸው ይችላል።

በጣም በነዳጅ የበለጸጉ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች፣ ለሰው ልጅ በመቶ ለሚቆጠሩ ዓመታት የኤሌክትሪክ ኃይል ሊያቀርቡ ይችላሉ።

የጥናት ዓላማ፡-ችግሮች ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት መቆጣጠሪያ ውህደት.

የጥናት ርዕሰ ጉዳይ፡-ቴርሞኑክለር ውህደት.

የጥናቱ ዓላማ፡-የቴርሞኑክሌር ውህደት መቆጣጠሪያን ችግር መፍታት;

የምርምር ዓላማዎች፡-

የቴርሞኑክሌር ምላሽ ዓይነቶችን አጥኑ።
ለአንድ ሰው ቴርሞኑክሊየር ምላሽ በሚሰጥበት ጊዜ የሚወጣውን ኃይል ለማስተላለፍ ሁሉንም ሊሆኑ የሚችሉ አማራጮችን ያስቡ።
ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ስለመቀየር ንድፈ ሐሳብ ያቅርቡ.

ዳራ እውነታ፡-

የኑክሌር ሃይል የሚለቀቀው የአቶሚክ ኒውክሊየስ መበስበስ ወይም ውህደት በሚፈጠርበት ጊዜ ነው። ማንኛውም ሃይል - ፊዚካል፣ ኬሚካላዊ ወይም ኒዩክሌር - ስራን በመስራት፣ ሙቀት ወይም ጨረራ በማውጣት ችሎታው ይገለጣል። በማንኛውም ስርዓት ውስጥ ያለው ኃይል ሁል ጊዜ ተጠብቆ ይቆያል ፣ ግን ወደ ሌላ ስርዓት ሊተላለፍ ወይም በቅጹ ሊቀየር ይችላል።

ስኬት ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክለር ውህደት ሁኔታዎች በብዙ ዋና ዋና ችግሮች ተስተጓጉለዋል፡

በመጀመሪያ ጋዙን በጣም ከፍተኛ በሆነ የሙቀት መጠን ማሞቅ ያስፈልግዎታል.
በሁለተኛ ደረጃ, በቂ የሆነ ረጅም ጊዜ ምላሽ የሚሰጡ ኒውክሊየስ ብዛት መቆጣጠር አስፈላጊ ነው.
በሶስተኛ ደረጃ, የሚለቀቀው የኃይል መጠን ለማሞቅ እና የጋዝ መጠኑን ለመገደብ ከሚወጣው በላይ መሆን አለበት.
የሚቀጥለው ችግር ይህንን ኃይል ማከማቸት እና ወደ ኤሌክትሪክ መለወጥ ነው.

1. በፀሐይ ላይ የሙቀት ምላሾች

የፀሐይ ኃይል ምንጭ ምንድን ነው? ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል የሚያመነጩት የሂደቱ ተፈጥሮ ምንድነው? ፀሀይ እስከመቼ ማብራት ትቀጥላለች?

እነዚህን ጥያቄዎች ለመመለስ የመጀመሪያው ሙከራ የተደረገው በ19ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የፊዚክስ ሊቃውንት የኃይል ጥበቃ ህግን ካዘጋጁ በኋላ በሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች ነው።

ሮበርት ሜየር በሜትሮይትስ እና በሚቲዮሪክ ቅንጣቶች ላይ ባለው የማያቋርጥ የቦምብ ድብደባ ምክንያት ፀሐይ እንድትበራ ሀሳብ አቅርቧል። ይህ መላምት ተቀባይነት አላገኘም ምክንያቱም ቀላል ስሌት እንደሚያሳየው የፀሃይን ብርሀን አሁን ባለው ደረጃ ለማቆየት በየሰከንዱ 2∙10 መውደቅ አስፈላጊ ነው. 15 ኪሎ ግራም የሚቲዮሪክ ቁሳቁስ. በዓመት ውስጥ ይህ ወደ 6∙10 ይደርሳል 22 ኪ.ግ, እና በፀሐይ ህልውና ወቅት, ከ 5 ቢሊዮን ዓመታት በላይ - 3∙10 32 ኪግ. የፀሐይ ብዛት ኤም = 2∙10 30 ኪ.ግ, ስለዚህ በአምስት ቢሊዮን ዓመታት ውስጥ, ቁስ 150 እጥፍ የፀሐይ ክብደት በፀሐይ ላይ መውደቅ ነበረበት.

ሁለተኛው መላምት በሄልምሆልትዝ እና በኬልቪን በ19ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይም ተገለጸ። በዓመት ከ60-70 ሜትሮች በመጨመቅ ምክንያት ፀሐይ እንድትፈነጥቅ ጠቁመዋል። የመጨመቂያው ምክንያት የፀሃይ ቅንጣቶች እርስ በርስ መሳብ ነው, ለዚህም ነው ይህ መላምት ይባላል.ኮንትራት . በዚህ መላምት መሠረት ስሌት ካደረግን የፀሐይ ዕድሜ ከ 20 ሚሊዮን ዓመት ያልበለጠ ይሆናል ፣ ይህም የምድርን አፈር እና የአፈርን የጂኦሎጂካል ናሙናዎች የራዲዮአክቲቭ መበስበስ ትንተና የተገኘውን ዘመናዊ መረጃ ይቃረናል ። ጨረቃ ።

ስለ የፀሐይ ኃይል ምንጮች ሦስተኛው መላምት በጄምስ ጂንስ የተገለፀው በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ነው። የፀሀይ ጥልቀት በድንገት የሚበላሹ እና ሃይልን የሚያመነጩ ከባድ ራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮችን እንዲይዝ ሀሳብ አቅርቧል። ለምሳሌ የዩራኒየምን ወደ ቶሪየም ከዚያም ወደ እርሳስ መለወጥ ከኃይል መለቀቅ ጋር አብሮ ይመጣል። የዚህ መላምት ቀጣይ ትንታኔም አለመጣጣሙን አሳይቷል; ዩራኒየም ብቻ ያለው ኮከብ የታየውን የፀሐይ ብርሃን ለማምረት የሚያስችል በቂ ሃይል አይለቅም። በተጨማሪም ብርሃናቸው ከኮከባችን በብዙ እጥፍ የሚበልጥ ኮከቦች አሉ። እነዚያ ከዋክብት ከፍተኛ መጠን ያለው ራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገር ይኖራቸዋል ተብሎ አይታሰብም።

በጣም የሚገመተው መላምት በከዋክብት አንጀት ውስጥ በኑክሌር ምላሽ ምክንያት የንጥረ ነገሮች ውህደት መላምት ሆኖ ተገኝቷል።

እ.ኤ.አ. በ 1935 ሃንስ ቤቴ የፀሐይ ኃይል ምንጭ ሃይድሮጂንን ወደ ሂሊየም የመቀየር ቴርሞኑክሊየር ምላሽ ሊሆን ይችላል የሚል መላምት ሰጠ። ለዚህም ነበር ቤቴ በ1967 የኖቤል ሽልማትን ያገኘችው።

የፀሐይ ኬሚካላዊ ቅንጅት ከሌሎች ከዋክብት ጋር ተመሳሳይ ነው። በግምት 75% ሃይድሮጂን ነው ፣ 25% ሂሊየም እና ከ 1% ያነሰ ሁሉም ሌሎች የኬሚካል ንጥረ ነገሮች (በተለይ ካርቦን ፣ ኦክሲጂን ፣ ናይትሮጅን ፣ ወዘተ) ናቸው። አጽናፈ ሰማይ ከተወለደ በኋላ ወዲያውኑ ምንም "ከባድ" ንጥረ ነገሮች አልነበሩም. ሁሉም ማለትም እ.ኤ.አ. ከሄሊየም የበለጠ ክብደት ያላቸው ንጥረ ነገሮች እና ብዙ የአልፋ ቅንጣቶች የተፈጠሩት በቴርሞኑክሌር ውህደት ወቅት በከዋክብት ውስጥ ሃይድሮጂን “በሚቃጠልበት” ጊዜ ነው። እንደ ፀሐይ ያለ ኮከብ የሕይወት ዘመን አሥር ቢሊዮን ዓመታት ነው።

ዋናው የኃይል ምንጭ ነውፕሮቶን-ፕሮቶን ዑደት - በጣም ቀርፋፋ ምላሽ (የባህሪ ጊዜ 7.9∙10 9 ዓመታት), በደካማ መስተጋብር ምክንያት ስለሆነ. ዋናው ነገር ሂሊየም ኒውክሊየስ ከአራት ፕሮቶኖች የተሠራ መሆኑ ነው። በዚህ ሁኔታ, ጥንድ ፖዚትሮኖች እና ጥንድ ኒውትሪኖዎች ይለቀቃሉ, እንዲሁም 26.7 ሜ.ቮ ሃይል. በሴኮንድ በፀሐይ የሚወጣው የኒውትሪኖዎች ብዛት የሚወሰነው በፀሐይ ብርሃን ብቻ ነው። 2 ኒውትሪኖዎች የሚወለዱት 26.7 ሜጋ ቮልት በሚለቀቅበት ጊዜ በመሆኑ የኒውትሪኖ ልቀት መጠን 1.8∙10 ነው። 38 neutrino/s. የዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ቀጥተኛ ሙከራ የፀሐይ ኒውትሪኖስ ምልከታ ነው። ከፍተኛ ኃይል (ቦሮን) ኒውትሪኖዎች በክሎሪን-አርጎን ሙከራዎች (ዴቪስ ሙከራዎች) ውስጥ ተገኝተዋል እና ለፀሃይ መደበኛ ሞዴል ከንድፈ ሃሳባዊ እሴት ጋር ሲነፃፀሩ በቋሚነት የኒውትሪኖስ እጥረት ያሳያሉ። በ pp ምላሽ ውስጥ በቀጥታ የሚነሱ ዝቅተኛ-ኢነርጂ ኒውትሪኖዎች በጋሊየም-ጀርማኒየም ሙከራዎች ውስጥ ይመዘገባሉ (GALLEX በግራን ሳሶ (ጣሊያን - ጀርመን) እና SAGE በባክሳን (ሩሲያ - አሜሪካ)); እነሱ ደግሞ "ጠፍተዋል".

እንደ አንዳንድ ግምቶች ፣ ኒውትሪኖዎች ከዜሮ የተለየ የእረፍት ብዛት ካላቸው ፣ የተለያዩ የኒውትሪኖ ዓይነቶች ማወዛወዝ (ትራንስፎርሜሽን) ይቻላል (ሚኪዬቭ - ስሚርኖቭ - ቮልፍንስታይን ተፅእኖ) (ሶስት የኒውትሪኖ ዓይነቶች አሉ-ኤሌክትሮን ፣ ሙኦን እና ታኦን ኒዩትሪኖስ) . ምክንያቱም ሌሎች ኒውትሪኖዎች ከኤሌክትሮኖች ይልቅ ከቁስ ጋር ለመስተጋብር በጣም ያነሱ የመስቀለኛ ክፍሎች ስላሏቸው ፣ የታየው ጉድለት በጠቅላላው የስነ ፈለክ መረጃ ስብስብ ላይ የተገነባውን የፀሐይን መደበኛ ሞዴል ሳይቀይር ሊገለፅ ይችላል።

ፀሀይ በየሰከንዱ ወደ 600 ሚሊዮን ቶን ሃይድሮጂን ታደርጋለች። የኑክሌር ነዳጅ ክምችት ለተጨማሪ አምስት ቢሊዮን ዓመታት ይቆያል, ከዚያ በኋላ ቀስ በቀስ ወደ ነጭ ድንክነት ይለወጣል.

የፀሐይ ማዕከላዊ ክፍሎች ይሞቃሉ ፣ ይሞቃሉ ፣ እና ወደ ውጫዊው ሽፋን የተላለፈው ሙቀት ከዘመናዊዎቹ ጋር ሲወዳደር ወደ ግዙፍ መጠኖች እንዲስፋፋ ያደርገዋል ፣ ፀሐይ በጣም ትሰፋለች ፣ ሜርኩሪ ፣ ቬነስን ትወስዳለች እና ትበላለች። ነዳጅ” በአሁኑ ጊዜ ከመቶ እጥፍ ፈጣን ነው። ይህ የፀሐይ መጠን መጨመር ያስከትላል; ኮከባችን ቀይ ግዙፍ ይሆናል ፣ መጠኑ ከምድር እስከ ፀሐይ ካለው ርቀት ጋር ሊወዳደር ይችላል!

ወደ አዲስ ደረጃ የሚደረገው ሽግግር በግምት 100-200 ሚሊዮን ዓመታት ስለሚወስድ እንዲህ ዓይነቱን ክስተት አስቀድመን እንገነዘባለን። የፀሐይ ማዕከላዊ ክፍል ሙቀት 100,000,000 ኪ ሲደርስ, ሂሊየም ማቃጠል ይጀምራል, ወደ ከባድ ንጥረ ነገሮች ይለወጣል, እና ፀሐይ ወደ ውስብስብ የመጨመቂያ እና የመስፋፋት ዑደቶች ደረጃ ላይ ትገባለች. በመጨረሻው ደረጃ ላይ ኮከባችን ውጫዊውን ሽፋን ያጣል, ማዕከላዊው እምብርት በጣም በሚያስደንቅ ሁኔታ ከፍተኛ መጠን እና ልክ እንደ ምድር. ጥቂት ተጨማሪ ቢሊዮን ዓመታት ያልፋሉ፣ እና ፀሀይ ይቀዘቅዛል፣ ወደ ነጭ ድንክነት ይለወጣል።

2. ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት መቆጣጠሪያ ውህደት.

ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት (ሲቲኤፍ) ሃይልን ለማግኘት ከቀላል የአቶሚክ ኒዩክሊየሮች ውህደት ሲሆን ይህም እንደ ፈንጂ ቴርሞኑክሊየር ውህደት (በቴርሞኑክሌር መሳሪያዎች ጥቅም ላይ የሚውለው) ቁጥጥር የሚደረግበት ተፈጥሮ ነው። ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክለር ውህደት ከባህላዊው የኑክሌር ሃይል የሚለየው የመበስበስ ምላሽን ስለሚጠቀም ቀለል ያሉ ኒዩክሊየሮች የሚፈጠሩት ከከባድ ኒውክሊየስ ነው። ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሌር ውህደትን ለማሳካት ጥቅም ላይ እንዲውሉ የታቀዱት ዋናዎቹ የኑክሌር ምላሾች ዲዩቴሪየምን ይጠቀማሉ ( 2 ሸ) እና ትሪቲየም (3 H) እና በረዥም ጊዜ ሂሊየም-3 ( 3 እሱ) እና ቦሮን-11 (11 B)።

ቁጥጥር የሚደረግበት ውህድ እንደ ነዳጅ አይነት የተለያዩ አይነት የመዋሃድ ምላሾችን ሊጠቀም ይችላል።

Deuterium ቴርሞኑክሊየር ነዳጅ ነው። 2 ዲ 1፣ ትሪቲየም 3 ቲ 1 እና 6 ሊ 3 . የዚህ ዓይነቱ ዋነኛ የኑክሌር ነዳጅ ዲዩሪየም ነው. 6 ሊ 3 ለሁለተኛ ደረጃ የሙቀት አማቂ ነዳጅ ለማምረት እንደ ጥሬ እቃ ሆኖ ያገለግላል -ትሪቲየም.

ትሪቲየም 3 ቲ 1 - እጅግ በጣም ከባድ ሃይድሮጂን 3 ኤን 1 - በተፈጥሮ Li irradiation የተገኘ ( 7.52% 6 ሊ 3 የኒውትሮን እና የአልፋ ቅንጣቶች ( 4 α 2 - ሂሊየም አቶም ኒውክሊየስ 4 አይደለም 2 ). Deuterium ከትሪቲየም ጋር ተቀላቅሏል እና 6 ሊ 3 (በሊዲ እና በሊቲ ). በነዳጅ ውስጥ የኑክሌር ፊውዥን ምላሾች በሚከናወኑበት ጊዜ የሂሊየም ኒዩክሊየስ ውህደት ምላሾች ይከሰታሉ (ከአስር እስከ መቶ ሚሊዮን ዲግሪዎች ባለው የሙቀት መጠን)። የሚመነጩ ኒውትሮኖች በኒውክሊየስ ይዋጣሉ 6 ሊ 3 በዚህ ሁኔታ ተጨማሪ የትሪቲየም መጠን በምላሹ መሠረት ይመሰረታል- 6 ሊ 3 + 1 ገጽ 0 = 3 ቲ 1 + 4 እሱ 2 ( የጅምላ ቁጥሮች ድምር ምላሽ ውስጥ 6+1=3+4 እና የክፍያ ድምር 3+0=1+2 በቀመርው በሁለቱም በኩል አንድ አይነት መሆን አለበት). በውህደት ምላሽ ምክንያት፣ ሁለት ዲዩተሪየም ኒዩክሊየስ (ከባድ ሃይድሮጂን) አንድ ትሪቲየም ኒዩክሊየስ (ከፍተኛ ሃይድሮጂን) እና ፕሮቶን (የመደበኛ ሃይድሮጂን አቶም ኒውክሊየስ) ያመነጫሉ። 2 ዲ 1 + 2 ዲ 1 = 3 ቲ 1 + 1 ፒ 1; የሂሊየም ኢሶቶፕ ኒውክሊየስ በመፍጠር ምላሹ በተለያየ መንገድ ሊቀጥል ይችላል 3 እሱ 2 እና ኒውትሮን 1 n 0፡ 2 D 1 + 2 D 1 = 3 እሱ 2 + 1 n 0። ትሪቲየም ከዲዩተሪየም ጋር ምላሽ ይሰጣል, ኒውትሮኖች እንደገና ሊገናኙ የሚችሉ ናቸው 6 ሊ 3፡ 2 ዲ 1 + 3 ቲ 1 = 4 እሱ 2 + 1 n 0 ወዘተ. የቴርሞኑክሌር ነዳጅ የካሎሪክ ዋጋ ከፋሲል ቁሶች 5-6 እጥፍ ይበልጣል. በሃይድሮስፔር ውስጥ ያለው የዲዩቴሪየም ክምችት በቅደም ተከተል ነው 10 13 ቲ . ሆኖም በአሁኑ ጊዜ ከቁጥጥር ውጭ የሆኑ ምላሾች (ፍንዳታ) ብቻ ናቸው የሚከናወኑት፤ ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሌር ምላሽን ተግባራዊ ለማድረግ ሰፊ ፍለጋ በመካሄድ ላይ ነው፣ ይህም በመርህ ደረጃ ለሰው ልጅ ላልተወሰነ ጊዜ የኃይል አቅርቦትን ለመስጠት ያስችላል።

የቴርሞኑክሌር ውህደት 3.Advantages

ቴርሞኑክሌር ውህድ በኒውክሌር ፊዚሽን ምላሽ ላይ ምን ጥቅሞች አሉት ፣ይህም ለትልቅ የሙቀት ኃይል ልማት ተስፋ እንድንሰጥ ያስችለናል? ዋናው እና መሠረታዊው ልዩነት ለረጅም ጊዜ የሚቆይ የራዲዮአክቲቭ ቆሻሻ አለመኖር ነው, ይህም ለኑክሌር ፊስሽን ሬአክተሮች የተለመደ ነው. ምንም እንኳን የሙቀት መቆጣጠሪያው በሚሠራበት ጊዜ የመጀመሪያው ግድግዳ በኒውትሮን የሚሠራ ቢሆንም ፣ ተስማሚ ዝቅተኛ-አነቃይ መዋቅራዊ ቁሶች ምርጫው የመጀመሪያው ግድግዳ ላይ ያለው እንቅስቃሴ ወደ ሙሉ በሙሉ የሚቀንስበት የሙቀት-አማቂ ሬአክተር የመፍጠር መሠረታዊ እድልን ይከፍታል ። ደህንነቱ የተጠበቀ ደረጃ ሬአክተሩ ከተዘጋ ከሰላሳ ዓመታት በኋላ። ይህ ማለት የተዳከመ ሬአክተር ለ 30 ዓመታት ብቻ በእሳት ራት መራባት ያስፈልገዋል, ከዚያም ቁሳቁሶቹ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ እና በአዲስ የሲንሲስ ሬአክተር ውስጥ መጠቀም ይቻላል. ይህ ሁኔታ በአስር ሺዎች ለሚቆጠሩ ዓመታት እንደገና ማቀነባበር እና ማከማቸት ከሚያስፈልገው ራዲዮአክቲቭ ቆሻሻ ከሚያመነጩ ከፋሲዮን ሬአክተሮች የተለየ ነው። ከዝቅተኛ ራዲዮአክቲቪቲ በተጨማሪ ቴርሞኑክሌር ሃይል ግዙፍ፣ በተግባር ሊሟጠጥ የማይችል የነዳጅ ክምችት እና ሌሎች አስፈላጊ ቁሳቁሶች፣ ለብዙ መቶዎች ካልሆነ በሺዎች ለሚቆጠሩ አመታት ሃይል ለማምረት በቂ ነው።

ዋና ዋናዎቹ የኒውክሌር አገሮች በ50ዎቹ አጋማሽ ቁጥጥር ስር ባለው ቴርሞኑክለር ውህደት ላይ መጠነ ሰፊ ምርምር እንዲጀምሩ ያነሳሳቸው እነዚህ ጥቅሞች ናቸው። በዚህ ጊዜ የሃይድሮጂን ቦምቦች የመጀመሪያዎቹ የተሳካ ሙከራዎች በሶቪየት ኅብረት እና በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ተካሂደዋል, ይህም በምድራዊ ሁኔታዎች ውስጥ የኑክሌር ውህደት ኃይልን የመጠቀም መሰረታዊ እድል አረጋግጧል. ገና ከመጀመሪያው፣ ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሌር ውህድ ወታደራዊ አተገባበር እንደሌለው ግልጽ ሆነ። ጥናቱ የተከፋፈለው በ1956 ሲሆን ከዚያን ጊዜ ጀምሮ በሰፊው ዓለም አቀፍ ትብብር ማዕቀፍ ውስጥ ተካሂዷል። የሃይድሮጂን ቦምብ የተፈጠረው በጥቂት አመታት ውስጥ ነው, እና በዚያን ጊዜ ግቡ ቅርብ የሆነ ይመስላል, እና በ 50 ዎቹ መገባደጃ ላይ የተገነቡት የመጀመሪያዎቹ ትላልቅ የሙከራ መገልገያዎች የሙቀት ፕላዝማ ያመርታሉ. ይሁን እንጂ የቴርሞኑክሌር ኃይልን መለቀቅ ከሚፈጠረው ድብልቅ የሙቀት ኃይል ጋር የሚወዳደር ሁኔታዎችን ለመፍጠር ከ 40 ዓመታት በላይ ምርምር ፈጅቷል. እ.ኤ.አ. በ 1997 ትልቁ የቴርሞኑክሌር ተከላ የአውሮፓ ቶካማክ (ጄት) 16 ሜጋ ዋት ቴርሞኑክሌር ኃይል አግኝቶ ወደዚህ ደረጃ ቀረበ።

ለዚህ መዘግየት ምክንያቱ ምን ነበር? ግቡን ለማሳካት የፊዚክስ ሊቃውንትና መሐንዲሶች በጉዞው መጀመሪያ ላይ የማያውቁትን ብዙ ችግሮችን መፍታት ነበረባቸው። በእነዚህ 40 ዓመታት ውስጥ የፕላዝማ ፊዚክስ ሳይንስ ተፈጥሯል, ይህም በአጸፋዊ ድብልቅ ውስጥ የተከሰቱትን ውስብስብ አካላዊ ሂደቶች ለመረዳት እና ለመግለጽ አስችሏል. መሐንዲሶች በትላልቅ መጠኖች ውስጥ ጥልቅ ቫክዩም እንዴት መፍጠር እንደሚችሉ መማር ፣ ተስማሚ የግንባታ ቁሳቁሶችን መምረጥ እና መሞከር ፣ ትላልቅ ሱፐርኮንዳክተሮች ማግኔቶችን ፣ ኃይለኛ ሌዘር እና የኤክስሬይ ምንጮችን ማዳበር ፣ የተንቆጠቆጡ የኃይል ስርዓቶችን መፍጠርን ጨምሮ ውስብስብ ችግሮችን መፍታት ነበረባቸው ። , ድብልቅን ለከፍተኛ-ድግግሞሽ ማሞቂያ ዘዴዎችን ማዘጋጀት እና ሌሎች ብዙ.

4. ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት ችግሮች

በምላሹ ውስጥ የተካተቱት የኒውክሊየስ ኃይል ቢያንስ 10 ኪ.ቮ መሆን አለበት. የኑክሌር ውህደት እንዲፈጠር በምላሹ ውስጥ የሚሳተፉ ኒውክሊየሮች በኑክሌር ኃይሎች መስክ ውስጥ መውደቅ አለባቸው ፣ ራዲየስ 10-12-10-13 ሴ.ሜ ነው ። ሆኖም፣ የአቶሚክ ኒውክሊየስ አወንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ አላቸው፣ እና ልክ እንደ ክሶች ይከላከላሉ። በኑክሌር ኃይሎች ድርጊት ወሰን ላይ, የኩሎምብ መከላከያ ኃይል በ 10 ኪ.ቮ. ይህንን መሰናክል ለማሸነፍ፣ በግጭት ላይ ያሉ አስኳሎች ቢያንስ ከዚህ እሴት ያላነሰ የኪነቲክ ሃይል ሊኖራቸው ይገባል።
የኒውክሊየስ ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገር ክምችት እና የተወሰነውን ኃይል የሚይዙበት ጊዜ የሚቆይበት ጊዜ ቢያንስ 1014 ሴ.ሜ -3 መሆን አለበት። ይህ ሁኔታ - የሎውሰን መስፈርት ተብሎ የሚጠራው - የምላሹን የኃይል ጥቅም ገደብ ይወስናል። በተዋሃዱ ምላሽ ውስጥ የሚለቀቀው ሃይል ቢያንስ ምላሹን ለመጀመር የሚያስችለውን የሃይል ወጪ ለመሸፈን፣ አቶሚክ ኒውክሊየስ ብዙ ግጭቶችን ማለፍ አለበት። በዲዩተሪየም (ዲ) እና በትሪቲየም (ቲ) መካከል የውህደት ምላሽ በሚፈጠርበት በእያንዳንዱ ግጭት 17.6 ሜቮ ሃይል ይወጣል፣ ማለትም በግምት 3.10-12 ጄ። ለምሳሌ 10 MJ ሃይል በማቀጣጠል ላይ የሚውል ከሆነ፣ ቢያንስ 3.1018 D-T ጥንዶች በውስጡ ከተሳተፉ ምላሽ ትርፋማ አይሆንም። እና ለዚህ ፣ በቂ የሆነ ጥቅጥቅ ያለ ከፍተኛ ኃይል ያለው ፕላዝማ በሪአክተር ውስጥ ለረጅም ጊዜ መቀመጥ አለበት። ይህ ሁኔታ በሎሰን መስፈርት ይገለጻል።

ሁለቱም መስፈርቶች በአንድ ጊዜ ሊሟሉ የሚችሉ ከሆነ, ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት ችግር ይፈታል.

4.1 የኢኮኖሚ ችግሮች

TCB ሲፈጥሩ ኃይለኛ ኮምፒዩተሮችን የያዘ ትልቅ ጭነት እንደሚሆን ይገመታል. ሙሉ በሙሉ ትንሽ ከተማ ትሆናለች. ነገር ግን አደጋ ወይም የመሳሪያ ብልሽት ሲከሰት የጣቢያው አሠራር ይስተጓጎላል.

ይህ ለምሳሌ በዘመናዊ የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ዲዛይኖች ውስጥ አይሰጥም. ዋናው ነገር እነሱን መገንባት እንደሆነ ይታመናል, እና ከዚያ በኋላ የሚሆነው ነገር አስፈላጊ አይደለም.

ነገር ግን 1 ጣቢያ ካልተሳካ ብዙ ከተሞች መብራት አጥተዋል። ይህ በአርሜኒያ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ምሳሌ ላይ ሊታይ ይችላል. ሬዲዮአክቲቭ ቆሻሻን ማስወገድ በጣም ውድ ሆኗል. በአረንጓዴዎቹ ጥያቄ የኑክሌር ኃይል ማመንጫው ተዘግቷል. ህዝቡ መብራት አጥቷል፣ የመብራት ሃይል ማመንጫው መሳሪያ አብቅቷል፣ አለም አቀፍ ድርጅቶች ለማገገም የተመደበው ገንዘብ ባክኗል።

ከባድ የኢኮኖሚ ችግር ዩራኒየም በተሰራባቸው የተተዉ የምርት ተቋማትን መበከል ነው። ለምሳሌ "የአክታው ከተማ የራሱ ትንሽ "ቼርኖቤል" አላት. በኬሚካል-ሃይድሮሜትታልላርጂካል ተክል (KHMP) ግዛት ላይ ትገኛለች, በዩራኒየም ማቀነባበሪያ አውደ ጥናት (HMC) ውስጥ የጋማ ዳራ ጨረር በአንዳንድ ቦታዎች 11,000 ማይክሮ- roentgens በሰዓት, አማካይ የጀርባ ደረጃ 200 ማይክሮ-roentgens ነው (የተለመደው የተፈጥሮ ዳራ በሰዓት ከ 10 እስከ 25 microroentgens ነው) ተክሉ ከቆመ በኋላ, እዚህ ምንም ብክለት አልተካሄደም. የመሳሪያው ጉልህ ክፍል, ወደ አሥራ አምስት ሺህ ቶን የሚጠጋ ፣ ቀድሞውንም የማይነቃነቅ ራዲዮአክቲቭ አለው ። በተመሳሳይ ጊዜ እንደነዚህ ያሉት አደገኛ ነገሮች በክፍት አየር ውስጥ ይከማቻሉ ፣ በደንብ ያልተጠበቁ እና ያለማቋረጥ ከ KhGMZ ግዛት ይወሰዳሉ።

ስለዚህ, ዘላለማዊ ምርቶች ስለሌለ, አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች በመምጣታቸው ምክንያት, TTS ሊዘጋ ይችላል, ከዚያም ከድርጅቱ የሚመጡ እቃዎች እና ብረቶች በገበያ ላይ ይወድቃሉ እና የአካባቢው ህዝብ ይጎዳል.

የ UTS የማቀዝቀዣ ዘዴ ውሃ ይጠቀማል. ነገር ግን የአካባቢ ጥበቃ ባለሙያዎች እንደሚሉት ከሆነ ከኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ስታቲስቲክስን ከወሰድን, ከእነዚህ የውኃ ማጠራቀሚያዎች ውስጥ ያለው ውሃ ለመጠጥ ተስማሚ አይደለም.

እንደ ባለሙያዎች ገለጻ ከሆነ ማጠራቀሚያው በከባድ ብረቶች የተሞላ ነው (በተለይም thorium-232) እና በአንዳንድ ቦታዎች የጋማ ጨረሮች በሰዓት 50 - 60 ማይክሮሮኤንጂኖች ይደርሳል.

ይኸውም፣ አሁን፣ የኒውክሌር ኃይል ማመንጫ ግንባታ በሚካሄድበት ወቅት፣ አካባቢውን ወደ ቀድሞ ሁኔታው የሚመልስ ምንም ዓይነት ዘዴ አልተዘጋጀም። እና ከድርጅቱ መዘጋት በኋላ, የተጠራቀመውን ቆሻሻ እንዴት እንደሚቀብር እና የቀድሞውን ድርጅት እንዴት እንደሚያጸዳ ማንም አያውቅም.

4.2 የሕክምና ችግሮች

የሲቲኤስ ጎጂ ውጤቶች ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን የሚያመነጩ ቫይረሶችን እና ባክቴሪያዎችን የሚውቴሽን ምርትን ያጠቃልላል። ይህ በተለይ በሰው አካል ውስጥ ለሚገኙ ቫይረሶች እና ባክቴሪያዎች እውነት ነው. አደገኛ ዕጢዎች እና ካንሰር መታየት በ UTS አቅራቢያ በሚኖሩ መንደሮች መካከል የተለመደ በሽታ ሊሆን ይችላል። ነዋሪዎች መከላከያ ዘዴ ስለሌላቸው ሁልጊዜ የበለጠ ይሰቃያሉ. ዶሲሜትሮች ውድ ናቸው እና መድሃኒቶች አይገኙም. ከሲቲኤስ የሚወጣው ቆሻሻ ወደ ወንዞች ይጣላል፣ ወደ አየር ይወጣል ወይም ወደ መሬት ስር ይተላለፋል፣ በአሁኑ ጊዜ በኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ላይ እየታየ ነው።

ለከፍተኛ መጠን ከተጋለጡ በኋላ ወዲያውኑ ከሚታየው ጉዳት በተጨማሪ ionizing ጨረር የረጅም ጊዜ መዘዝን ያስከትላል. በዋነኛነት የካንሰር እና የጄኔቲክ በሽታዎች በማንኛውም መጠን እና የጨረር አይነት (አንድ ጊዜ, ሥር የሰደደ, አካባቢያዊ) ሊከሰቱ ይችላሉ.

የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ሠራተኞችን በሽታዎች ከመዘገቡት ዶክተሮች ዘገባዎች መሠረት የልብና የደም ቧንቧ በሽታዎች (የልብ ድካም) በመጀመሪያ ከዚያም ካንሰር ይመጣሉ. የልብ ጡንቻ በጨረር ተጽእኖ እየቀነሰ ይሄዳል, ደካማ እና ጠንካራ ይሆናል. ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የማይችሉ በሽታዎች አሉ. ለምሳሌ, የጉበት አለመሳካት. ግን ይህ ለምን ይከሰታል, የትኛውም ዶክተሮች እስካሁን ድረስ አያውቁም. ራዲዮአክቲቭ ንጥረነገሮች በአደጋ ጊዜ ወደ መተንፈሻ ቱቦ ውስጥ ከገቡ ዶክተሮች የተበላሹትን የሳምባ እና የመተንፈሻ ቱቦዎችን ይቆርጣሉ እና አካል ጉዳተኛው ለመተንፈስ በሚንቀሳቀስ መሳሪያ ይራመዳል.

5. ቴርሞኑክሌር ተከላዎች

በአገራችን እና በአብዛኛዎቹ የበለጸጉ የአለም ሀገራት ሳይንቲስቶች ቴርሞኑክሌር ምላሾችን ለኃይል አገልግሎት የመጠቀምን ችግር ለብዙ አመታት ሲያጠኑ ቆይተዋል። ልዩ ቴርሞኑክሌር ተከላዎች ተፈጥረዋል - እጅግ ውስብስብ የሆኑ ቴክኒካል መሳሪያዎች ግዙፍ ሃይል የማግኘት እድልን ለማጥናት የተነደፉ ሲሆን ይህም እስከ አሁን የሚለቀቀው በሃይድሮጂን ቦምብ ፍንዳታ ወቅት ብቻ ነው። ሳይንቲስቶች የቴርሞኑክሌር ምላሽ ሂደትን እንዴት መቆጣጠር እንደሚችሉ መማር ይፈልጋሉ - የከባድ ሃይድሮጂን ኒውክሊየስ (ዲዩሪየም እና ትሪቲየም) ምላሽ በከፍተኛ ሙቀት ሂሊየም ኒዩክሊዎችን ለመመስረት - ለሰላማዊ ዓላማ የሚለቀቀውን ኃይል ለሰዎች ጥቅም ለመጠቀም። .

አንድ ሊትር የቧንቧ ውሃ በጣም ትንሽ ዲዩሪየም ይዟል. ነገር ግን ይህ ዲዩሪየም በቴርሞኑክሌር ተከላ ውስጥ እንደ ነዳጅ ከተሰበሰበ እና ወደ 300 ኪሎ ግራም ዘይት ከማቃጠል ያህል ብዙ ኃይል ማግኘት ይችላሉ ። እና በዓመት የሚመረተውን መደበኛ ነዳጅ በማቃጠል አሁን የሚገኘውን ሃይል ለማቅረብ 160 ሜትር ርዝመት ያለው ጎን በኩብ ውስጥ ካለው ውሃ ውስጥ ዲዩሪየም ማውጣት አስፈላጊ ነው። የቮልጋ ወንዝ ብቻ በየዓመቱ ወደ 60,000 ኪዩቢክ ሜትር ውሃ ወደ ካስፒያን ባህር ይወስዳል።

የቴርሞኑክሌር ምላሽ እንዲከሰት፣ በርካታ ሁኔታዎች መሟላት አለባቸው። ስለዚህ በዞኑ ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ከባድ ሃይድሮጂን ኒዩክሊየሮች ሲጣመሩ በግምት 100 ሚሊዮን ዲግሪ መሆን አለበት. በእንደዚህ ዓይነት የሙቀት መጠን ውስጥ, ስለ ጋዝ ሳይሆን ስለ ፕላዝማ እየተነጋገርን ነው. ፕላዝማ በከፍተኛ የጋዝ ሙቀት፣ ገለልተኛ አተሞች ኤሌክትሮኖቻቸውን ሲያጡ እና ወደ አወንታዊ ionዎች ሲቀየሩ የቁስ ሁኔታ ነው። በሌላ አነጋገር ፕላዝማ በነፃነት የሚንቀሳቀሱ አዎንታዊ ion እና ኤሌክትሮኖች ድብልቅ ነው። ሁለተኛው ሁኔታ ቢያንስ 100 ሺህ ቢሊዮን ቅንጣቶች በአንድ ኪዩቢክ ሴንቲሜትር ውስጥ ምላሽ ዞን ውስጥ አንድ ፕላዝማ ጥግግት ለመጠበቅ አስፈላጊነት ነው. እና በመጨረሻም, ዋናው እና በጣም አስቸጋሪው ነገር ቢያንስ ቢያንስ ለአንድ ሰከንድ የሙቀት መቆጣጠሪያውን ሂደት ማቆየት ነው.

የቴርሞኑክሌር ተከላ የስራ ክፍል ቶሮይድ ነው፣ ከትልቅ ባዶ ዶናት ጋር ተመሳሳይ ነው። በዲዩሪየም እና ትሪቲየም ድብልቅ የተሞላ ነው. በክፍሉ ውስጥ ራሱ የፕላዝማ ጥቅል ተፈጠረ - ወደ 20 ሚሊዮን ኤኤምፔር የሚደርስ የኤሌክትሪክ ፍሰት የሚያልፍበት መሪ።
የኤሌክትሪክ ጅረት ሶስት ጠቃሚ ተግባራትን ያከናውናል. በመጀመሪያ, ፕላዝማ ይፈጥራል. በሁለተኛ ደረጃ, እስከ አንድ መቶ ሚሊዮን ዲግሪ ያሞቀዋል. እና በመጨረሻም ፣ የአሁኑ ጊዜ በራሱ ዙሪያ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል ፣ ማለትም ፣ ፕላዝማውን በኃይል መግነጢሳዊ መስመሮች ይከብባል። በመርህ ደረጃ በፕላዝማ ዙሪያ ያሉት የሃይል መስመሮች ፕላዝማው እንዲንጠለጠል እና ፕላዝማው ከግድግዳው ግድግዳዎች ጋር እንዳይገናኝ ማድረግ አለበት. የኤሌክትሪክ ሃይሎች የፕላዝማ መሪን ያበላሻሉ, ይህም የብረት መቆጣጠሪያ ጥንካሬ የለውም. ጎንበስ ብሎ የግድግዳውን ግድግዳ በመምታት የሙቀት ኃይሉን ይሰጠዋል. ይህንን ለመከላከል, ጥቅልሎች በቶሮይድ ክፍል ላይ ይቀመጣሉ, በክፍሉ ውስጥ ረዥም መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራሉ, የፕላዝማ መሪውን ከግድግዳው ያርቁ. አሁን ያለው የፕላዝማ አስተላላፊ የመለጠጥ እና ዲያሜትሩን ስለሚጨምር ይህ ብቻ በቂ አይደለም ። ያለ ውጫዊ ኃይሎች በራስ-ሰር የሚፈጠረው መግነጢሳዊ መስክ የፕላዝማ ተቆጣጣሪው እንዳይስፋፋ ለማድረግ የተነደፈ ነው። የፕላዝማ መሪው ከቶሮይድ ክፍል ጋር ተቀምጧል መግነጢሳዊ ካልሆኑ ነገሮች በተለምዶ ከመዳብ በተሰራ ሌላ ትልቅ ክፍል ውስጥ። የፕላዝማ መሪው ከተመጣጣኝ ቦታ ለማፈንገጥ እንደሞከረ፣ በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ህግ መሰረት፣ በፕላዝማ ውስጥ ካለው ነባራዊ ሁኔታ በተቃራኒ አቅጣጫ የተፈጠረ ጅረት በመዳብ ዛጎል ውስጥ ይታያል። በውጤቱም, ከግድግዳው ግድግዳዎች ላይ ፕላዝማውን በመመለስ, የቆጣሪ ኃይል ይታያል.
በ1949 ዓ.ም. ሳክሃሮቭ እና ትንሽ ቆይቶ አሜሪካዊው ጄ.

በፊዚክስ፣ ለእያንዳንዱ አዲስ ዓይነት የሙከራ ማዋቀር ስም መስጠት የተለመደ ነው። እንዲህ ያለ ጠመዝማዛ ሥርዓት ያለው መዋቅር ቶካማክ ይባላል - አጭር ለ “ቶሮይድ ክፍል እና ማግኔቲክ ሽቦ”።

እ.ኤ.አ. በ 1970 ዎቹ የዩኤስኤስ አር ቶካማክ-10 የተባለ የሙቀት አማቂ ተክል ገነባ። የተገነባው በስሙ በተሰየመው የአቶሚክ ኢነርጂ ተቋም ነው። አይ.ቪ. ኩርቻቶቫ. ይህንን ተከላ በመጠቀም የፕላዝማ ማስተላለፊያ ሙቀት 10 ሚሊዮን ዲግሪ፣ የፕላዝማ ጥግግት በአንድ ኪዩቢክ ሴንቲ ሜትር ቢያንስ 100 ሺህ ቢሊየን ቅንጣቶች እና የፕላዝማ ቆይታ ወደ 0.5 ሰከንድ የሚጠጋ ጊዜ አግኝተናል። ዛሬ በአገራችን ትልቁ ተከላ ቶካማክ-15 በሞስኮ የሳይንስ ማእከል Kurchatov ተቋም ውስጥም ተገንብቷል.

ሁሉም የተፈጠሩ ቴርሞኑክሊየር ጭነቶች ፕላዝማውን ለማሞቅ እና መግነጢሳዊ መስኮችን ለመፍጠር ኃይልን ብቻ ይበላሉ ። የወደፊቱ ቴርሞኑክሌር መጫኛ በተቃራኒው ብዙ ሃይል መልቀቅ አለበት ይህም ትንሽ ክፍል የሙቀት ምላሽን ለመጠበቅ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል, ማለትም ፕላዝማውን ማሞቅ, መግነጢሳዊ መስኮችን መፍጠር እና ብዙ ረዳት መሳሪያዎችን እና መሳሪያዎችን ማንቀሳቀስ, እና ዋናው ክፍል ለኤሌክትሪክ አውታር ፍጆታ ሊሰጥ ይችላል.

እ.ኤ.አ. በ 1997 ፣ በዩኬ ውስጥ ፣ ጄኢቲ ቶካማክ በግብአት እና በውጤት ኃይል መካከል ግጥሚያ አግኝቷል። ምንም እንኳን ይህ በእርግጥ ለሂደቱ እራሱን ለመደገፍ በቂ አይደለም-እስከ 80 በመቶ የሚደርሰው ጉልበት ይጠፋል. ሬአክተሩ እንዲሠራ ፕላዝማውን ለማሞቅ እና መግነጢሳዊ መስኮችን ለመፍጠር ከሚወጣው አምስት እጥፍ የበለጠ ኃይል ማመንጨት አስፈላጊ ነው።
እ.ኤ.አ. በ 1986 የአውሮፓ ህብረት ሀገሮች ከዩኤስኤስ አር ፣ አሜሪካ እና ጃፓን ጋር በጋራ ለመስራት እና በ 2010 በቂ ትልቅ ቶካማክ በፕላዝማ ውስጥ ቴርሞኑክሌር ውህደትን ለመደገፍ ብቻ ሳይሆን ለማምረትም ወስነዋል ። ጠቃሚ የኤሌክትሪክ ኃይል. ይህ ሬአክተር ITER ተብሎ ይጠራ ነበር፣ “ዓለም አቀፍ ቴርሞኑክለር የሙከራ ሬአክተር” ምህጻረ ቃል። እ.ኤ.አ. በ 1998 የዲዛይን ስሌቶችን ማጠናቀቅ ተችሏል, ነገር ግን በአሜሪካ እምቢታ ምክንያት, ዋጋውን ለመቀነስ በሪአክተር ዲዛይን ላይ ለውጦች መደረግ ነበረባቸው.

ቅንጦቹ በተፈጥሮ እንዲንቀሳቀሱ እና መንገዳቸውን እንዲከተሉ ካሜራውን እንዲቀርጹ ማድረግ ይችላሉ። ከዚያ ካሜራው በጣም ያልተለመደ መልክ አለው። በውስብስብ ውቅር ውጫዊ ጥቅልሎች መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የሚነሳውን የፕላዝማ ክር ቅርጽ ይደግማል። መግነጢሳዊ መስክ የተፈጠረው ከቶካማክ ይልቅ በጣም ውስብስብ በሆነ ውጫዊ ጥቅልሎች ነው። የዚህ አይነት መሳሪያዎች ስቴላሬተሮች ይባላሉ. የኡራጋን-3M ቶርስቶሮን በአገራችን ተገንብቷል. ይህ የሙከራ ስቴላሬተር የተሰራው እስከ አስር ሚሊዮን ዲግሪ የሚሞቅ ፕላዝማ እንዲይዝ ነው።

በአሁኑ ጊዜ ቶካማክስ የማይነቃነቅ ቴርሞኑክሊየር ውህደትን በመጠቀም ሌሎች ከባድ ተወዳዳሪዎች አሏቸው። በዚህ ሁኔታ, በርካታ ሚሊግራም የዲዩቴሪየም-ትሪቲየም ድብልቅ ከ1-2 ሚሊሜትር ዲያሜትር ባለው ካፕሱል ውስጥ ተዘግቷል. ከበርካታ ደርዘን ኃይለኛ ሌዘር የሚወጣ የጨረር ጨረር በካፕሱሉ ላይ ያተኮረ ነው። በውጤቱም, ካፕሱሉ ወዲያውኑ ይተናል. በ5-10 ናኖሴኮንዶች ውስጥ 2 MJ ሃይል ወደ ጨረሩ ማስገባት ያስፈልግዎታል። ከዚያም የብርሃን ግፊቱ ድብልቁን እስከ ቴርሞኑክሊየር ውህድ ምላሽ እንዲፈጠር ያደርገዋል። በፍንዳታው ወቅት የሚለቀቀው ሃይል ከአንድ መቶ ኪሎ ግራም የቲኤንቲ ፍንዳታ ጋር እኩል የሆነ ሃይል ወደ ምቹ ቅርፅ - ለምሳሌ ወደ ኤሌክትሪክ ይቀየራል። ይሁን እንጂ የከዋክብት እና የማይነቃነቅ ውህድ መገልገያዎች ግንባታ ከፍተኛ የቴክኒክ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል. ምናልባት፣ ቴርሞኑክሌር ኃይልን ተግባራዊ ማድረግ በቅርብ ጊዜ የሚመጣ ጉዳይ አይደለም።

6. የቴርሞኑክሌር ውህደትን የመፍጠር ተስፋዎች

በረጅም ጊዜ ውስጥ ለኑክሌር ኢንዱስትሪው ጠቃሚ ተግባር ቁጥጥር የሚደረግባቸው የሙቀት መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂዎች ለወደፊቱ የኢነርጂ ኢንዱስትሪ መሠረት እንዲሆኑ ማድረግ ነው። በአሁኑ ጊዜ በአዳዲስ የኃይል ምንጮች ልማት እና ልማት ላይ ስትራቴጂካዊ ውሳኔዎች በዓለም ዙሪያ እየተደረጉ ናቸው። እንደነዚህ ያሉ ምንጮችን የማልማት አስፈላጊነት ከሚጠበቀው የኃይል ምርት እጥረት እና የነዳጅ ሀብቶች ውስንነት ጋር የተያያዘ ነው. በጣም ተስፋ ሰጪ ከሆኑ አዳዲስ የኃይል ምንጮች አንዱ ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሊየር ውህደት (ሲቲኤፍ) ነው። ፊውዥን ኢነርጂ የሚለቀቀው የከባድ ሃይድሮጂን አይሶቶፖች አስኳሎች አንድ ላይ ሲዋሃዱ ነው። የቴርሞኑክሌር ሬአክተር ነዳጅ ውሃ እና ሊቲየም ነው ፣ የእነሱ ክምችት በተግባር ያልተገደበ ነው። በመሬት ላይ ያሉ ሁኔታዎች የ CTS ትግበራ ከ 100 ሚሊዮን ዲግሪ በላይ የሆነ ንጥረ ነገር የሙቀት መጠን ከማግኘት ጋር የተዛመደ ውስብስብ ሳይንሳዊ እና የቴክኖሎጂ ችግርን ይወክላል እና ከ ሬአክተር ግድግዳዎች ውስጥ ያለውን ውህደት አካባቢ የሙቀት መከላከያ።

ፊውዥን የረጅም ጊዜ ፕሮጀክት ሲሆን በ2040-2050 የንግድ ተቋም ይገነባል ተብሎ ይጠበቃል። የቴርሞኑክሌር ኃይልን ለመቆጣጠር በጣም ዕድል ያለው ሁኔታ ሶስት ደረጃዎችን መተግበርን ያካትታል ።
- የሙቀት-ሙቀትን ምላሽ የረጅም ጊዜ የማቃጠል ዘዴዎችን መቆጣጠር;
- የኤሌክትሪክ ምርት ማሳያ;
- የኢንዱስትሪ ቴርሞኑክሌር ጣቢያዎች መፍጠር.

እንደ አለምአቀፍ ፕሮጀክት ITER (አለምአቀፍ ቴርሞኑክለር የሙከራ ሬአክተር) የፕላዝማ እገዳ እና የኃይል ማመንጫ ቴክኒካል አዋጭነት ያሳያል ተብሎ ይጠበቃል።የ ITER ኘሮጀክቱ ዋና ግብ በሃይድሮጂን ኢሶቶፕስ - ዲዩሪየም እና ትሪቲየም ውህደት ምላሽ ኃይልን የማግኘት ሳይንሳዊ እና ቴክኒካዊ እድልን ማሳየት ነው። የ ITER ሬአክተር የንድፍ ቴርሞኑክሊየር ሃይል በፕላዝማ ሙቀት 100 ሚሊዮን ዲግሪ 500MW ያህል ይሆናል።
በኖቬምበር 2006 በ ITER ፕሮጀክት ውስጥ ያሉ ሁሉም ተሳታፊዎች - የአውሮፓ ህብረት, ሩሲያ, ጃፓን, አሜሪካ, ቻይና, ኮሪያ እና ህንድ - የ ITER ፕሮጀክት የጋራ ትግበራ ዓለም አቀፍ ITER ለ Fusion Energy ድርጅት ፍጥረት ላይ ስምምነት ተፈራርመዋል. የሬአክተሩ የግንባታ ደረጃ በ 2007 ተጀመረ.

በ ITER ፕሮጀክት ውስጥ የሩሲያ ተሳትፎ መሰረታዊ የቴክኖሎጂ መሳሪያዎችን ወደ ሬአክተር ግንባታ ቦታ (ካዳራቼ ፣ ፈረንሣይ) በማዘጋጀት ፣ በማምረት እና በማድረስ እና በአጠቃላይ ሬአክተሩን ለመገንባት ከጠቅላላው ወጪ 10% የሚሆነውን የገንዘብ መዋጮ ያካትታል ። አሜሪካ፣ ቻይና፣ ህንድ፣ ኮሪያ እና ጃፓን ተመሳሳይ ድርሻ አላቸው።
ቁጥጥር የሚደረግበት ቴርሞኑክሌር ውህደት ሃይልን ለመቆጣጠር ፍኖተ ካርታ

2000 (ዘመናዊ ደረጃ)
ሊፈቱ የሚገባቸው ችግሮች: የወጪ እና የኢነርጂ ምርትን እኩልነት ማግኘት
የቶካማክስ የቅርብ ጊዜ ትውልድ ቁጥጥር የሚደረግለት ቴርሞኑክሌር ማቃጠል በከፍተኛ ኃይል ወደ ትግበራ ለመቅረብ አስችሎታል።
የቴርሞኑክሌር ውህደት ምላሾች ኃይል 17 ሜጋ ዋት (JET installation, EU) ደረጃ ላይ ደርሷል, ይህም በፕላዝማ ውስጥ ከተፈሰሰው ኃይል ጋር ተመጣጣኝ ነው.
2020:

በ ITER ፕሮጀክት ውስጥ የተፈቱ ችግሮች-የረጅም ጊዜ ምላሽ, የቴርሞኑክሌር ቴክኖሎጂዎች ልማት እና ውህደት.

የITER ኘሮጀክቱ ግብ ቁጥጥር የሚደረግለት የሙቀት አማቂ ምላሽን ማቀጣጠል እና የረዥም ጊዜ ቃጠሎውን ከ 10 እጥፍ በላይ ቴርሞኑክሌር ኃይል በመጠቀም የውህደት ምላሽ Q³10ን ማስጀመር ነው።

2030:
የሚፈታው ችግር፡ የDEMO ማሳያ ጣቢያ (DTE) ግንባታ
በDEMO ፕሮጀክት ማዕቀፍ ውስጥ ለኦኤፍሲ ፣ ዲዛይን ፣ግንባታ እና ጅምር ሙከራዎች ለ OFC ፣ ዲዛይን ፣ግንባታ እና ጅምር ሙከራዎች በ DEMO ፕሮጀክት ማዕቀፍ ውስጥ የተጠናቀቁ ቁሳቁሶች እና ቴክኖሎጂዎች ምርጫ የ PFC ፅንሰ-ሀሳብ ተጠናቀቀ።
2050
የሚፈቱ ተግባራት-የ PTE ዲዛይን እና ግንባታ, በ DEMO የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ቴክኖሎጂዎችን መፈተሽ ማጠናቀቅ.
ከፍተኛ የደህንነት ልዩነት ያለው እና የኃይል ወጪዎች ተቀባይነት ያለው ኢኮኖሚያዊ አመልካቾች ያለው የኢንዱስትሪ የኢነርጂ ጣቢያ መፍጠር.
የሰው ልጅ የማይጠፋ፣ የአካባቢ እና ኢኮኖሚያዊ ተቀባይነት ባለው የኃይል ምንጭ ላይ እጁን ያገኛል።የቴርሞኑክሌር ሬአክተር ፕሮጄክት በቶካማክ አይነት ማግኔቲክ ፕላዝማ እገዳ ስርዓቶች ላይ የተመሰረተ ነው፣ በመጀመሪያ በዩኤስኤስአር ውስጥ ተሰራ። በ 1968 በቲ-3 ቶካማክ የፕላዝማ ሙቀት 10 ሚሊዮን ዲግሪ ደርሷል. ከዚያን ጊዜ ጀምሮ የቶካማክ ተከላዎች በሁሉም አገሮች ውስጥ በቴርሞኑክሌር ውህደት ላይ ምርምር መሪ መሪ ሆነዋል።

በአሁኑ ጊዜ በሩሲያ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለ tokamaks T-10 እና T-15 (RRC "Kurchatov Institute"), T-11M (FSUE ስቴት ሳይንሳዊ የሩሲያ ፌዴሬሽን TRINITI, Troitsk, የሞስኮ ክልል), Globus-M, FT-2. ቱማን-3 (የፊዚካል -ቴክኒካል ኢንስቲትዩት ከኤኤፍኤፍ አይፍ ፣ ሴንት ፒተርስበርግ ፣ RAS) እና የኤል-2 ስቴላሬተር (የጄኔራል ፊዚክስ ተቋም ፣ ሞስኮ ፣ RAS) የተሰየመ።

ማጠቃለያ

በተካሄደው ጥናት ላይ በመመርኮዝ የሚከተሉት መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ.

ቴርሞኑክሌር ውህድ በጣም ምክንያታዊ፣ ለአካባቢ ተስማሚ እና ርካሽ የኃይል ማመንጫ መንገድ ነው፣ እና ከሚመረተው የሙቀት መጠን አንፃር በአሁኑ ጊዜ ሰዎች ከሚጠቀሙባቸው የተፈጥሮ ምንጮች ጋር ሊወዳደር አይችልም። እርግጥ ነው, የቴርሞኑክሌር ውህደትን የመቆጣጠር ሂደት በአሁኑ ጊዜም ሆነ ወደፊት ብዙ የሰው ልጅ ችግሮችን ይፈታል.

ወደፊት ቴርሞኑክሌር ውህደት ሌላ “የሰው ልጅ ቀውስ” ማለትም የምድርን መብዛት ለማሸነፍ ያስችላል። የምድር ስልጣኔ እድገት የፕላኔቷን ህዝብ የማያቋርጥ እና ቀጣይነት ያለው እድገትን እንደሚያካትት ምስጢር አይደለም ፣ ስለሆነም “አዳዲስ ግዛቶችን” የማዳበር ጉዳይ ፣ በሌላ አነጋገር ፣ የፀሐይ ስርዓት አጎራባች ፕላኔቶች ቅኝ ግዛት ቋሚ ሰፈራ ለመፍጠር ነው ። በጣም ቅርብ የሆነ የወደፊት ጉዳይ ።

ስነ-ጽሁፍ

ኤ.ፒ. Baskakov. የሙቀት ምህንድስና / - M.: Energoatomizdat, 1991
V. I. Krutov. የሙቀት ምህንድስና / - M.: Mashinostroenie, 1986
K.V. Tikhomirov. የሙቀት ምህንድስና, ሙቀት እና ጋዝ አቅርቦት እና አየር ማናፈሻ - ኤም.: Stroyizdat, 1991
V.P. Preobrazhensky. የሙቀት መለኪያዎች እና መሳሪያዎች - M.: Energia, 1978
ጄፍሪ ፒ ፍሬይድበርግ. ፕላዝማ ፊዚክስ እና ፊውዥን ኢነርጂ/ - የካምብሪጅ ዩኒቨርሲቲ ፕሬስ፣ 2007
http://www.college.ru./astronomy- አስትሮኖሚ
http://n-t.ru/tp/ie/ts.htm በፀሐይ ላይ ቴርሞኑክሌር ውህደት - አዲስ ስሪት ቭላድሚር ቭላሶቭ

ቅድመ እይታ፡

የአቀራረብ ቅድመ እይታዎችን ለመጠቀም ጎግል መለያ ይፍጠሩ እና ወደ እሱ ይግቡ፡ https://accounts.google.com

የስላይድ መግለጫ ጽሑፎች፡-

ቴርሞኑክለር ፊውሽን

ጽንሰ-ሀሳብ ይህ የብርሃን የአቶሚክ ኒዩክሊየሎች በሙቀት እንቅስቃሴ እንቅስቃሴ ጉልበት ምክንያት ወደ ከባዱ የሚዋሃዱበት የኑክሌር ምላሽ አይነት ነው።

ኃይልን መቀበል

ከእሱ አፈጣጠር ጋር ለሚደረገው ምላሽ እኩልነት

በፀሐይ ውስጥ ያለው ቴርሞኑክለር ምላሽ

የመቆጣጠሪያ ቴርሞኑክለር ውህደት

የቶሮይድል ቻምበር ከመግነጢሳዊ ጥቅልሎች (ቶካማክ) ጋር

ቴርሞኑክለር ውህደትን የመቆጣጠር ፍላጎት

የኑክሌር ኃይልን ማውጣት መሰረታዊ እውነታ ላይ የተመሰረተ ነው የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ኒዩክሊየሎች በየጊዜው ከጠረጴዛው መሃከል, እና በጠረጴዛው ጠርዝ ላይ, ማለትም. በጣም ቀላል እና በጣም ከባድ የሆኑት ኒውክሊየሮች ትንሽ ጥቅጥቅ ያሉ ናቸው። በፔሪዲክ ሠንጠረዥ ውስጥ ያሉት የብረት ኒዩክሊየሮች እና ጎረቤቶቹ በጣም ጥቅጥቅ ያሉ ናቸው። ስለዚህ ሃይል የምናገኘው በሁለት አጋጣሚዎች ነው፡- ከባድ ኒውክሊየሮችን ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ስንከፋፍል እና የብርሃን ኒዩክሊዮችን ወደ ትላልቅ ስንጣብቅ።

በዚህ መሠረት ኃይልን በሁለት መንገድ ማውጣት ይቻላል-በኑክሌር ምላሾች ክፍሎችከባድ ንጥረ ነገሮች - ዩራኒየም ፣ ፕሉቶኒየም ፣ thorium ወይም በኑክሌር ምላሾች ውስጥ ውህደትየብርሃን ንጥረ ነገሮች (adhesion) - ሃይድሮጂን, ሊቲየም, ቤሪሊየም እና ኢሶቶፕስ. በተፈጥሮ ውስጥ, በተፈጥሮ ሁኔታዎች ውስጥ, ሁለቱም አይነት ምላሾች የተገነዘቡ ናቸው. Fusion ምላሽ ፀሐይን ጨምሮ በሁሉም ከዋክብት ውስጥ ይከሰታሉ, እና በተግባር በምድር ላይ ብቸኛው የመጀመሪያ የኃይል ምንጭ ናቸው - በቀጥታ በፀሐይ ብርሃን ካልሆነ, ከዚያም በተዘዋዋሪ በዘይት, በከሰል, በጋዝ, በውሃ እና በንፋስ. ከ 2 ቢሊዮን ዓመታት በፊት በምድር ላይ የተፈጥሮ ፊስሽን ምላሽ ተካሂዶ ነበር ፣ በአፍሪካ ውስጥ በአሁኑ ጋቦን ውስጥ ብዙ ዩራኒየም በአጋጣሚ በአንድ ቦታ ተከማችቷል ፣ እና የተፈጥሮ የኒውክሌር ኃይል ማመንጫ ለ 100 ሚሊዮን ዓመታት አገልግሏል! ከዚያም የዩራኒየም ክምችት ቀንሷል, እና የተፈጥሮ ሬአክተር ቆሟል.

በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የሰው ልጅ በኒውክሊየስ ውስጥ ያለውን ግዙፍ ኃይል በሰው ሰራሽ መንገድ መጠቀም ጀመረ. የአቶሚክ ቦምብ (ዩራኒየም, ፕሉቶኒየም) በፋይስ ምላሾች ላይ "ይሰራል", የሃይድሮጂን ቦምብ (በፍፁም ከሃይድሮጂን ያልተሰራ, ግን እሱ ተብሎ የሚጠራው) - በመዋሃድ ምላሾች ላይ. በቦምብ ውስጥ, ምላሾች በቅጽበት ይከሰታሉ እና በተፈጥሮ ውስጥ ፈንጂዎች ናቸው. የኒውክሌር ምላሾችን መጠን መቀነስ, በጊዜ ሂደት መዘርጋት እና በጥበብ እንደ ቁጥጥር የኃይል ምንጭ መጠቀም ይቻላል. በዓለም ዙሪያ ብዙ በመቶዎች የሚቆጠሩ የተለያዩ ዓይነቶች የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ተገንብተዋል ፣ የግጭት ምላሾች በሚከሰቱበት እና ከባድ ንጥረ ነገሮች - ዩራኒየም ፣ ቶሪየም ወይም ፕሉቶኒየም - “የተቃጠሉ” ናቸው። ውህደቱ ምላሹን ለመቆጣጠር እንዲቻል የሃይል ምንጭ ሆኖ እንዲያገለግል ለማድረግ ስራው ተነስቷል።

ቁጥጥር የሚደረግበት የፊስዮን ምላሽን ለመተግበር የሰው ልጅ ጥቂት ዓመታት ብቻ ፈጅቷል። ነገር ግን፣ ቁጥጥር የተደረገበት ውህደት ምላሽ ገና ሙሉ በሙሉ ያልታወቀ በጣም ከባድ ስራ ሆኖ ተገኘ። እውነታው ግን ሁለት የብርሃን ኒዩክሊየሎች ለምሳሌ ዲዩሪየም እና ትሪቲየም እንዲዋሃዱ ትልቅ እምቅ መከላከያን ማሸነፍ አለባቸው.

ይህንን ለማግኘት በጣም ቀጥተኛው መንገድ ሁለት የብርሃን ኒዩክሊዎችን ወደ ከፍተኛ ኃይል ማፋጠን ነው, ስለዚህም እነሱ ራሳቸው መሰናክሉን ይሰብራሉ. ይህ የሚያመለክተው የዲዩቴሪየም እና ትሪቲየም ድብልቅ በጣም ከፍተኛ በሆነ የሙቀት መጠን - ወደ 100 ሚሊዮን ዲግሪዎች መሞቅ አለበት! በዚህ የሙቀት መጠን, ድብልቅው በእርግጥ ionized ነው, ማለትም. ፕላዝማ ነው. ፕላዝማው በዶናት ቅርጽ ባለው ዕቃ ውስጥ ውስብስብ ውቅር ባለው መግነጢሳዊ መስክ ተይዟል እና ይሞቃል. ይህ ተከላ, የ I.E. Tamm, A.D. Sakharov, L.A. Artsimovich እና ሌሎች ፈጠራዎች "ቶካማክ" ይባላሉ. እዚህ ያለው ዋናው ችግር በመርከቧ ላይ "ግድግዳው ላይ እንዳይወርድ" በጣም ሞቃት የሆነ ፕላዝማ መረጋጋት ማግኘት ነው. ይህ ትልቅ የመጫኛ መጠኖች እና, በዚህ መሰረት, በትልቅ ድምጽ ውስጥ በጣም ጠንካራ መግነጢሳዊ መስኮችን ይፈልጋል. እዚህ ምንም መሠረታዊ ችግሮች የሉም ማለት ይቻላል ፣ ግን ገና ያልተፈቱ ብዙ ቴክኒካዊ ችግሮች አሉ።

በቅርብ ጊዜ, በፈረንሳይ Aix-en-Provence ክልል ውስጥ በአለም አቀፍ ITER ተቋም ላይ ግንባታ ተጀመረ. በተጨማሪም ሩሲያ በፕሮጀክቱ ውስጥ በንቃት በመሳተፍ የገንዘቡን 1/11 በማዋጣት ላይ ይገኛል. እ.ኤ.አ. በ 2018 ፣ ዓለም አቀፉ ቶካማክ ሥራ ላይ ሊውል እና በቴርሞኑክሌር ውህደት ምላሽ ምክንያት የኃይል ማመንጨት መሰረታዊ እድልን ማሳየት አለበት ።

የት መ- ዲዩተሪየም ኒውክሊየስ (አንድ ፕሮቶን እና አንድ ኒውትሮን); ቲ- ትሪቲየም ኒውክሊየስ (አንድ ፕሮቶን እና ሁለት ኒውትሮን); እሱ- ሂሊየም ኒውክሊየስ (ሁለት ፕሮቶኖች እና ሁለት ኒውትሮኖች); nበምላሽ ምክንያት የሚመረተው ኒውትሮን ሲሆን “17.6 ሜቪ” በአንድ ምላሽ ውስጥ የሚለቀቀው በሜጋ-ኤሌክትሮን ቮልት ውስጥ ያለው ኃይል ነው። ይህ ጉልበት በኬሚካላዊ ምላሾች ወቅት ከሚለቀቁት በአስር ሚሊዮኖች የሚቆጠር ጊዜ ይበልጣል, ለምሳሌ, ኦርጋኒክ ነዳጅ በሚቃጠልበት ጊዜ.

እዚህ ላይ "ነዳጅ" እንደምናየው, ዲዩሪየም እና ትሪቲየም ድብልቅ ነው. ዲዩቴሪየም ("ከባድ ውሃ") በየትኛውም ውሃ ውስጥ እንደ ትንሽ ቆሻሻ ይገኛል, እና በቴክኒካዊ ሁኔታ ለመለየት አስቸጋሪ አይደለም. የእሱ ክምችት በእውነቱ ያልተገደበ ነው። ትሪቲየም ሬዲዮአክቲቭ ስለሆነ እና በ 12 ዓመታት ውስጥ ስለሚበሰብስ በተፈጥሮ ውስጥ አይከሰትም. ትሪቲየምን ለማምረት የተለመደው መንገድ ከሊቲየም በኒውትሮን በቦምብ በመወርወር ነው. በ ITER ውስጥ ምላሹን ለመጀመር ትንሽ የትሪቲየም "ዘር" ብቻ እንደሚያስፈልግ ይገመታል, ከዚያም በራሱ የሚመረተው የሊቲየም "ብርድ ልብስ" በኒውትሮን ከምላሽ (1), ማለትም በቦምብ ድብደባ ምክንያት ነው. "ብርድ ልብስ", የቶካማክ ዛጎሎች. ስለዚህ, ትክክለኛው ነዳጅ ሊቲየም ነው. በተጨማሪም በምድር ቅርፊት ውስጥ ብዙ አለ, ነገር ግን ሊቲየም ያልተገደበ መጠን አለ ሊባል አይችልም: በዓለም ላይ ያለውን ኃይል ሁሉ ምላሽ ምክንያት ዛሬ የተመረተ ከሆነ (1), አስፈላጊ የሊቲየም ያለውን ዳሰሳ ተቀማጭ ገንዘብ. ይህ ለ 1000 ዓመታት በቂ ነው. የተዳሰሰው ዩራኒየም እና ቶሪየም ሃይል በተለመደው የኑክሌር ማሞቂያዎች ውስጥ ከተመረተ በግምት ለተመሳሳይ አመታት ይቆያል።

በአንድ ወይም በሌላ መንገድ፣ ራሱን የሚቋቋም ቴርሞኑክሌር ውህደት ምላሽ (1) አሁን ባለው የሳይንስና ቴክኖሎጂ ደረጃ መተግበር የሚቻል ይመስላል፣ እናም ይህ በ ITER ፋሲሊቲ ውስጥ በአሥር ዓመታት ውስጥ በተሳካ ሁኔታ እንደሚታይ ተስፋ አለ። ይህ በሳይንስም ሆነ በቴክኖሎጂው በጣም አስደሳች ፕሮጀክት ሲሆን አገራችንም እየተሳተፈች መሆኗ ጥሩ ነው። ከዚህም በላይ ሩሲያ በዓለም ደረጃ ላይ ብቻ ሳይሆን በብዙ መንገዶች ይህንን ዓለም ደረጃ በሚያስቀምጥበት ጊዜ ይህ በጣም የተለመደ ጉዳይ አይደለም.

ጥያቄው "ቴርሞኖክሳይድ" የፕሮጀክቱ አድናቂዎች እንደሚሉት "ንጹህ" እና "ያልተገደበ" የኢንደስትሪ ምርት መሰረት ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. መልሱ የለም ይመስላል፣ እና ለምን እንደሆነ እነሆ።

እውነታው ግን በሲንተሲስ ወቅት የሚመረቱ ኒውትሮኖች (1) ራሳቸው ከሚወጣው ኃይል የበለጠ ዋጋ ያላቸው ናቸው።

ነገር ግን የሻይ ማሰሮዎችን በኒውትሮን ማሞቅ ዘረፋ ነው።

እና እዚህ ለአጥፊዎች ውጊያ እንሰጣለን-

ንቁውን ዞን እንሸፍነው

የዩራኒየም ብርድ ልብስ - እዚያ ይሂዱ!

(ከ "የሙኦን ካታሊሲስ ባላድ"፣ ዩ.ዶክሺትሰር እና ዲ.ዲያኮኖቭ፣ 1978)

በእርግጥ የቶካማክን ወለል በጣም ተራውን የተፈጥሮ ዩራኒየም-238 ባለው ወፍራም “ብርድ ልብስ” ከሸፈኑ ፣ ከዚያ በፍጥነት በኒውትሮን ከምላሽ (1) ተጽዕኖ ስር ፣ የዩራኒየም ኒውክሊየስ ተጨማሪ ኃይል በሚለቀቅበት ጊዜ ይከፈላል ። ወደ 200 ሜ.ቮ. ለቁጥሮች ትኩረት እንስጥ፡-

Fusion reaction (1) በአንድ ቶኮማክ ውስጥ 17.6 ሜቮ ሃይል እና ኒውትሮን ያመነጫል።

በዩራኒየም ብርድ ልብስ ውስጥ ያለው ቀጣይ የፊዚሽን ምላሽ 200 ሜቮ ያመርታል።

ስለዚህ ፣ ውስብስብ ቴርሞኑክለር ተከላ ከሠራን ፣ ከዚያ በዩራኒየም ብርድ ልብስ ውስጥ በአንፃራዊነት ቀላል የሆነ ተጨማሪ የኃይል ምርትን በ 12 እጥፍ ለማሳደግ ያስችለናል!

በብርድ ልብስ ውስጥ ያለው የዩራኒየም-238 በጣም ንፁህ ወይም የበለፀገ መሆን እንደሌለበት ልብ ሊባል የሚገባው ነው-በተቃራኒው ፣ የተሟጠጠ የዩራኒየም ፣ ከበለፀጉ በኋላ በቆሻሻ ማጠራቀሚያዎች ውስጥ የሚቀረው ፣ እና ከመደበኛ የሙቀት አማቂ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች የኑክሌር ነዳጅን እንኳን አሳልፏል። እንዲሁም ተስማሚ ናቸው. ያጠፋውን ነዳጅ ከመቅበር ይልቅ በዩራኒየም ብርድ ልብስ ውስጥ በጥሩ ሁኔታ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

እንደ እውነቱ ከሆነ ፣ ፈጣን ኒውትሮን ፣ ወደ ዩራኒየም ብርድ ልብስ በመግባት ፣ ብዙ የተለያዩ ግብረመልሶችን እንደሚፈጥር ከግምት ውስጥ ካስገባን ውጤታማነቱ የበለጠ ይጨምራል ፣ በዚህም ምክንያት ከ 200 ሜጋ ኤም ኃይል መለቀቅ በተጨማሪ ፣ በርካታ ተጨማሪ የፕሉቶኒየም ኒውክላይዎች ተፈጥረዋል። ስለዚህ የዩራኒየም ብርድ ልብስ እንደ አዲስ የኒውክሌር ነዳጅ ኃይለኛ አምራች ሆኖ ያገለግላል. ፕሉቶኒየም በተለመደው የሙቀት ኑክሌር ኃይል ማመንጫ ላይ "ሊቃጠል" ይችላል, ይህም በፕሉቶኒየም ኒዩክሊየስ በግምት ሌላ 340 ሜ.ቪ.

ሌላው ቀርቶ አንድ ተጨማሪ ኒውትሮን ነዳጅ ትሪቲየምን እንደገና ለማራባት ጥቅም ላይ መዋል እንዳለበት ግምት ውስጥ በማስገባት በቶካማክ ላይ የዩራኒየም ብርድ ልብስ እና ከዚህ ብርድ ልብስ በፕሉቶኒየም "የሚንቀሳቀሱ" በርካታ የተለመዱ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች መጨመር የኃይል መጨመር ያስችላል. የቶካማክ ውጤታማነት ቢያንስ አንዳንድ ጊዜ ሃያ አምስት, እና በአንዳንድ ግምቶች - ሃምሳ ጊዜ! ይህ ሁሉ በአንጻራዊነት ቀላል እና የተረጋገጠ ቴክኖሎጂ ነው. የኢነርጂ ምርትን ውጤታማነት በከፍተኛ ደረጃ ለማሳደግ አንድም ጤነኛ ሰው፣ አንድም መንግስት፣ አንድም የንግድ ድርጅት ይህን እድል እንደማያጣው ግልጽ ነው።

ወደ ኢንዱስትሪያዊ ምርት ከሆነ ፣ በቶኮማክ ላይ ያለው የሙቀት-አማቂ ውህደት በመሠረቱ “ዘር” ብቻ ይሆናል ፣ የከበረ የኒውትሮን ምንጭ ብቻ ነው ፣ እና 96% የሚሆነው የኃይል መጠን አሁንም በፋይስ ምላሾች ይመረታል እና ዋናው ነዳጅ በዚህ መሠረት ይሆናል። ዩራኒየም-238. ስለዚህ, "ንጹህ" ቴርሞኑክሊየር ውህደት ፈጽሞ አይኖርም.

በተጨማሪም ፣ የዚህ ሰንሰለት በጣም ውስብስብ ፣ ውድ እና ብዙም ያልዳበረው ክፍል - ቴርሞኑክሌር ውህደት - ከ 4% ያነሰ የመጨረሻውን ኃይል ያመነጫል ፣ ከዚያ ተፈጥሯዊ ጥያቄ ይነሳል-ይህ አገናኝ እንኳን አስፈላጊ ነው? ምናልባት ርካሽ እና የበለጠ ቀልጣፋ የኒውትሮን ምንጮች ሊኖሩ ይችላሉ?

በቅርብ ጊዜ ውስጥ ሙሉ በሙሉ አዲስ ነገር ሊፈጠር ይችላል, ነገር ግን ተፈጥሯዊ ዩራኒየም-238 ወይም ቶሪየም በቀላሉ "ለማቃጠል" ከቴርሞኑክሌር ይልቅ ሌሎች የኒውትሮን ምንጮችን እንዴት መጠቀም እንደሚቻል ላይ እድገቶች አሉ. ትርጉም

ፈጣን የኒውትሮን አርቢ ሬአክተሮች

(የቅርብ ጊዜ የሳሮቭ ፕሮግራም 2 ኛ ነጥብ)

ኤሌክትሮኑክሌር እርባታ

ሙን ካታሊሲስን በመጠቀም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን የኑክሌር ውህደት።

እያንዳንዱ ዘዴ የራሱ ችግሮች እና ጥቅሞች አሉት, እና እያንዳንዱ የተለየ ታሪክ ብቁ ነው. በቶሪየም ላይ የተመሰረተው የኒውክሌር ዑደት የተለየ ውይይት ሊደረግበት ይገባል ይህም በተለይ ሩሲያ ከዩራኒየም የበለጠ ቶሪየም ስላላት ለእኛ በጣም አስፈላጊ ነው። ህንድ, ሁኔታው ተመሳሳይ ነው, thoriumን እንደ የወደፊት ጉልበቷ መሰረት መርጣለች. በአገራችን ያሉ ብዙ ሰዎች የቶሪየም ዑደት እጅግ በጣም ኢኮኖሚያዊ እና ደህንነቱ የተጠበቀ የኃይል ማመንጫ ዘዴ ያልተገደበ መጠን ነው ብለው ያምናሉ።

አሁን ሩሲያ መስቀለኛ መንገድ ላይ ነች: ለብዙ አሥርተ ዓመታት የኃይል ልማት ስትራቴጂን መምረጥ አስፈላጊ ነው. በጣም ጥሩውን ስልት መምረጥ በሁሉም የፕሮግራሙ ገጽታዎች በሳይንሳዊ እና ምህንድስና ማህበረሰቦች መካከል ግልጽ እና ወሳኝ ውይይት ይጠይቃል።

ይህ ማስታወሻ የዩሪ ቪክቶሮቪች ፔትሮቭ (1928-2007) ፣ አስደናቂ ሳይንቲስት እና ሰው ፣ የፊዚክስ እና የሂሳብ ዶክተር መታሰቢያ ነው። ሳይንሶች, የሩስያ የሳይንስ አካዳሚ የሴንት ፒተርስበርግ የኑክሌር ፊዚክስ ተቋም ዘርፍ ኃላፊ, እዚህ የተጻፈውን ደራሲ ያስተማረው.

ዩ.ቪ.ፔትሮቭ፣ ድብልቅ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች እና የሙን ካታሊሲስ, በስብስቡ ውስጥ "የወደፊቱ የኑክሌር እና የሙቀት-ሙቀት ኃይል", M., Energoatomizdat (1987), ገጽ. 172.

ኤስ.ኤስ. ጌርሽታይን ፣ ዩ.ቪ ፔትሮቭ እና ኤል.አይ. ፖኖማርቭ ፣ የሙን ካታሊሲስ እና የኑክሌር እርባታ ፣በፊዚካል ሳይንሶች ውስጥ ያሉ እድገቶች፣ ጥራዝ 160፣ ገጽ. 3 (1990)

በፎቶው ውስጥ: ዩ.ቪ.ፔትሮቭ (በስተቀኝ) እና በፊዚክስ የኖቤል ተሸላሚ J. 't Hooft, ፎቶ በ D. Dyakonov (1998).