Bu hafta kontrollü termonükleer füzyon teknolojisinin pratik kullanımında bir atılım yapıldığına dair sansasyonel raporlar vardı. Araştırmacılara göre termonükleer reaktörler oldukça kompakt olabiliyor. Bu onları gemilerde, uçaklarda, küçük şehirlerde ve hatta uzay istasyonlarında kullanıma uygun hale getiriyor.
Soğuk füzyon reaktörü doğrulandı
8 Ekim 2014'te İtalya ve İsveç'ten bağımsız araştırmacılar oluşturulan verilerin doğrulamasını tamamladı. Andrea Rossi Soğuk füzyon reaktörüne dayalı elektrik üretimi için E-CAT cihazları. Bu yılın Nisan-Mart aylarında, altı profesör jeneratörün çalışmasını incelemek ve olası tüm parametreleri ölçmek için 32 gün harcadı ve ardından sonuçları işlemek için altı ay harcadı. Denetim sonuçlarına göre bir rapor yayımlandı.
Kurulum, her biri 3 küçük dahili soğuk füzyon reaktöründen oluşan 52 ila 100 veya daha fazla ayrı E-Cat “modülü” içerir. Tüm modüller, herhangi bir yere monte edilebilen normal bir çelik konteynırın (5 m x 2,6 m x 2,6 m boyutlarında) içine monte edilir. Kara, deniz veya hava yoluyla teslimat mümkündür.
Komisyonun raporuna göre, E-SAT jeneratörü çok büyük miktarda ısı üretiyor; 32 gün boyunca 1,5 megawatt saatten fazla enerji üretti. Cihazın kendisinde “yanıcı” malzemelerin izotopik bileşimi değişir, yani nükleer reaksiyonlar meydana gelir.
Bununla birlikte, yaygın olarak kullanılan nükleer fisyon reaktörlerinin aksine, E-Cat soğuk füzyon reaktörü radyoaktif malzeme tüketmez, çevreye radyoaktif emisyon salmaz, nükleer atık üretmez ve reaktör kabuğunun veya çekirdeğinin erimesi gibi potansiyel tehlikeleri taşımaz. Tesis yakıt olarak çok az miktarda nikel ve hidrojen kullanıyor.
E-SAT'ın ilk halka açık gösterimi Ocak 2011'de gerçekleşti. Daha sonra akademik çevrelerde tam bir inkar ve cehaletle karşılaştı. Sahtecilik şüpheleri bir dizi düşünceyle desteklendi: Birincisi, Rossi bir bilim adamı değil, saygın bir üniversiteden mezun olmuş bir mühendis; ikincisi, başarısız projeler nedeniyle bir dizi kovuşturma takip edildi ve üçüncüsü, reaktöründe olup bitenleri bilimsel bir bakış açısıyla açıklayamadı.
İtalyan Patent Ajansı, resmi (teknik olmayan) bir incelemenin ardından Andrea Rossi'nin buluşu için bir patent verdi ve uluslararası patent başvurusu, "genel kabul görmüş fizik yasaları ve yerleşik teorilerle olası bir çelişki" nedeniyle olumsuz bir ön geri çekilme aldı ve bu nedenle, başvurunun deneysel kanıtlarla veya modern bilimsel teorilere dayanan sağlam teorik gerekçelerle desteklenmesi gerekiyordu.
Daha sonra bir dizi başka tarama ve test yapıldı; bu sırada Rossi dolandırıcılıktan mahkum edilemedi. Bu yıl Mart-Nisan aylarında yapılan son testte belirtildiği gibi olası tüm yorumlar dikkate alındı.
Profesörler raporu şu sözlerle sonlandırdı: "Bu sonuçların hala ikna edici bir teorik açıklamanın olmaması elbette tatmin edici değil, ancak deneysel sonuç sırf teorik anlayış eksikliği nedeniyle göz ardı edilemez veya göz ardı edilemez."
Neredeyse iki yıldır Rossi'nin nereye kaybolduğu belli değildi. Soğuk füzyonun karşıtları sevindi. Onlara göre dolandırıcı olması gereken yerde başarısız oldu. IGSO Ekonomik Araştırma Merkezi başkanı, Andrea Rossi'nin teorik fiziğin temellerini bilmediğine ve inanılmaz cehaleti nedeniyle başarısızlığa mahkum olduğuna dair güvence verdiklerini söylüyor Vasili Koltaşov. - 2013 yılında St. Petersburg Uluslararası Ekonomik Forumu'nda gazeteci kılığında Rusya Bilimler Akademisi Başkanı Vladimir Fortov'a soğuk nükleer dönüşüm umutları ve Rusya'nın çalışmaları hakkında ne düşündüğünü sorduğumu hatırlıyorum. . Fortov, tüm bunların ilgiyi hak etmediğini ve hiçbir şansı olmadığını ve bunlara yalnızca geleneksel nükleer enerjinin sahip olduğunu söyledi. Her şeyin tamamen farklı olduğu ortaya çıktı. Her şey “Enerji Devrimi: Dünya Enerjisinin Sorunları ve Beklentileri” raporunda öngördüğümüz gibi çıkıyor. Eski enerji endüstrisi ölmek zorunda kalacak ve hiçbir "kaya devrimi" onu kurtaramayacak. Elektrik üretim maliyetlerinin azalmasıyla birlikte üretim otomasyonunda atılım ve robotların devreye girmesi fırsatı doğacaktır. Tüm dünya ekonomisi değişecek. Ama görünüşe göre ilki Amerika Birleşik Devletleri olacak. Peki neden hepsi? Çünkü teorik fizik konusunda çok az anlayışları var ama üretim maliyetlerini düşürmeye ve karlılığı artırmaya çalışıyorlar. Ancak Rusya enerji devrimine son vermeyecek; her şey daha yeni başlıyor. Başka atılımlar da olacak.
Bu arada, Amerikan şirketi Lockheed Martin Corp dün kontrollü termonükleer füzyon teknolojisinin pratik kullanımı alanında teknolojik atılımını duyurdu. Önümüzdeki on yılda, kompakt bir füzyon reaktörünün ticari bir prototipini sunmayı vaat ediyor ve ilk prototipin bir yıl içinde ortaya çıkması bekleniyor.
Lockheed Martin Kontrollü Füzyonda Çığır Açtığını Duyurdu
Kontrollü termonükleer füzyon, modern enerjinin Kutsal Kâsesidir. Klasik nükleer teknolojilerin gelişimini büyük ölçüde engelleyen yaygın radyofobi göz önüne alındığında, birçok kişi bunun fosil yakıtlara tek gerçek alternatif olduğunu düşünüyor. Ancak bu Kâse'ye giden yol çok çetrefilli ve EAST tesisinde çalışan Çinli bilim insanları ancak yakın zamanda Lawson kriterini aşmayı ve 1,25 civarında bir enerji verim katsayısı elde etmeyi başardılar. Termonükleer füzyon elde etme alanındaki tüm ana başarıların tokamak tipi tesislerde elde edildiği ve bunlara Avrupa Birliği'nde inşa edilmekte olan ITER deneysel reaktörünün de dahil olduğu unutulmamalıdır.
Tokamak'ın çalışan kalbi böyle görünüyor
Ve tokamakların bariz avantajlarının yanı sıra bir takım dezavantajları da var. Bunlardan en önemlisi, bu tipteki tüm reaktörlerin, enerji sektöründe endüstriyel kullanım için pek uygun olmayan darbeli modda çalışacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. "Yıldızlaştırıcı" olarak adlandırılan başka bir reaktör türü ilginç sonuçlar vaat ediyor, ancak yıldızlaştırıcının tasarımı, manyetik bobinlerin ve plazma odasının kendisinin özel topolojisi nedeniyle çok karmaşıktır ve reaksiyonun ateşlenmesi için koşullar daha fazladır. katı. Ve her seferinde büyük sabit kurulumlardan bahsediyoruz.
Stellarator yapılandırma seçeneklerinden biri
Ancak görünen o ki Lockheed Martin, uzun süredir umutsuz olarak kabul edilen bir alanda bir atılım gerçekleştirmeyi başardı. Hepsinden önemlisi, Lockheed Matrin'in sahibi olduğu Skunk Works laboratuvarı çalışanları tarafından yayınlanan şema, kısaca "ayna hücresi" olarak adlandırılan, manyetik aynalara sahip doğrusal bir plazma tuzağını andırıyor. Bu projeye katılan bilim adamlarının, güçlü manyetik alanların etkisi altında süperiletkenliğin bozulması ve yapının yetersiz uzunluğu ile ilişkili "ayna hücresi" nin ana sorununu çözmeyi başarmaları mümkündür. Daha önce bu proje üzerindeki çalışmalar gizlilik perdesi altında yürütülüyordu ancak artık bu gizlilik kaldırıldı ve Lockheed Martin hem kamu hem de özel sektör ortaklarını açık işbirliğine davet ediyor.
Skunk Works reaktörünün basitleştirilmiş diyagramı
Ancak, çıkışta bir nötron üreten bir döteryum-trityum reaksiyonundan bahsettiğimizi belirtmekte fayda var; insanlık bunu, reaktörün örtüsü tarafından emilme ve ardından termal salınım dışında başka şekilde nasıl kullanılacağını henüz bilmiyor. Enerji klasik buhar-su döngüsüne aktarılır. Bu, yüksek basınçların, yüksek hızlı türbinlerin ve ne yazık ki battaniyede indüklenen radyoaktivitenin ortadan kaybolmayacağı, dolayısıyla plazma odasının kullanılmış bileşenlerinin atılması gerekeceği anlamına gelir. Tabii ki, döteryum-trityum tipi termonükleer füzyonun radyasyon tehlikesi, klasik fisyon reaksiyonlarından birkaç kat daha düşüktür, ancak yine de bunu hatırlamalı ve güvenlik kurallarını ihmal etmemelisiniz.
Elbette şirket, çalışmalarına ilişkin tüm verileri açıklamıyor ancak yaklaşık 2x3 metre boyutlarında, yani yaklaşık 100 megavat gücünde bir reaktör oluşturmaktan bahsettiğimizi, yani bir platforma rahatlıkla sığabilecek bir reaktör oluşturmaktan bahsettiğimizi ima ediyor. sıradan kamyon. bundan eminim Tom McGuire, projeye liderlik eden kişi.
Tom McGuire T-4 deneysel kurulumunun önünde
İlk deneysel prototipin bir yıl içinde üretilip test edilmesi gerekiyor; kurulumun endüstriyel prototiplerinin ise önümüzdeki beş yıl içinde ortaya çıkması bekleniyor. Bu, ITER'deki çalışma hızından çok daha hızlıdır. Ve 10 yıl içinde her şey planlandığı gibi giderse bu tip seri reaktörler ortaya çıkacak. McGuire'ın ekibine iyi şanslar dileyelim, çünkü eğer başarılı olurlarsa, o zaman bu neslin ömrü boyunca insanlığın enerji sektöründe yeni bir çağ görme şansımız olacak.
Rus bilim adamlarının tepkisi
Ulusal Araştırma Merkezi "Kurçatov Enstitüsü" Başkanı Evgeny Velikhov TASS ile yaptığı röportajda Amerikan şirketindeki bu tür gelişmeler hakkında hiçbir şey bilmediğini söyledi. "Bunu bilmiyorum, bence fantezi. Lockheed Martin'in bu alandaki projelerini bilmiyorum" dedi. "Bunu geliştirip gösterecekler."
ITER-Rusya proje ofisi başkanına göre (ITER, deneysel bir termonükleer reaktör - TASS oluşturmaya yönelik uluslararası bir projedir), Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Anatoly Krasilnikova Amerikan endişesinin açıklamaları bilimle hiçbir ilgisi olmayan bir reklam kampanyasıdır.
TASS'ın bir sorusunu yanıtlayarak, "Hiçbir prototipleri olmayacak. İnsanlık on yıllardır çalışıyor ve Lockheed Martin bunu alıp piyasaya sürecek mi?" dedi. Gerçek bir termonükleer reaktörün bununla hiçbir ilgisi yok."
İşin gizliliğine ilişkin bilgileri yorumlayan bilim insanı, "Evet, anlamayanlar için bu doğru gibi görünüyor. İnsanlığın açıkta yaptığı çalışmaları kapalı bir şekilde yürütmek mümkün değil" diye ekledi. "Farklı fizikleri ve farklı doğa yasaları var mı?"
Krasilnikov'a göre Lockheed Martin, keşfinin ayrıntılarını açıklamıyor çünkü profesyonel camia şirketi derhal ifşa edecek. “Enstalasyonun adını vermiyorlar ve bunu söyler söylemez profesyoneller bunun bir PR kampanyası olduğunu anlayacaklar, çünkü bu bir bilim değil. , bu tamamen farklı bir faaliyet. Onlar bilimle meşgul değiller, en azından bunu bilmiyorum. Bu, dikkat çekmeye karar veren, daha sonra hisselerden yararlanıp kâr elde eden bir grup girişimci insandır.
Krasilnikov, Rusya'da geliştirilmekte olan pilot termonükleer hibrit reaktör projesini hatırlattı. Bildirildiği üzere inşaatına ancak 2030 yılında başlanabilir.
"Rusya şu anda nükleer fisyon prensibiyle çalışan bir nükleer reaktör ile füzyon prensibiyle çalışan bir termonükleer reaktör teknolojilerinin birleşiminden oluşan deneysel bir hibrit reaktör projesi geliştiriyor" diye açıkladı. Deneysel (aşama) aşamada elde edilen sonuçlara göre bir sonraki adım 2030 olacaktır."
Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Nükleer Fizik Enstitüsü'nden (INP SB RAS) bilim adamları, enstitülerinde bir termonükleer reaktörün çalışma modelini oluşturmayı amaçlıyor. Proje yöneticisi Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Alexander Ivanov, Sib.fm'e bundan bahsetti.
"Geleceğin termonükleer enerjisinin temel ilkelerinin ve teknolojilerinin geliştirilmesi" projesini başlatmak için bilim adamları bir devlet hibesi aldı. Toplamda, bilim adamlarının reaktörü oluşturmak için yaklaşık yarım milyar rubleye ihtiyacı olacak. Enstitü, tesisi beş yıl içinde inşa etmeyi planlıyor. Bildirildiği üzere BINP SB RAS'ta uzun süredir kontrollü termonükleer füzyon, özellikle de plazma fiziği ile ilgili araştırmalar yürütülüyor.
“Şu ana kadar füzyon-fisyon reaksiyonlarında kullanılabilecek bir nükleer reaktör sınıfı oluşturmak için fiziksel deneyler yapıyorduk. Bu konuda ilerleme kaydettik ve prototip bir termonükleer istasyon inşa etme göreviyle karşı karşıya kaldık. Bugüne kadar temel ve teknolojiyi biriktirdik ve çalışmaya başlamaya tamamen hazırız. Bu, araştırma için veya örneğin radyoaktif atıkların işlenmesi için kullanılabilecek tam ölçekli bir reaktör modeli olacaktır. Böyle bir kompleks oluşturmak için birçok teknoloji var. Bunlar yeni ve zorludur ve ustalaşmak biraz zaman alır. Ivanov, çözeceğimiz tüm plazma fiziği problemlerinin küresel bilim camiasını ilgilendirdiğini söyledi.
Geleneksel nükleer enerjiden farklı olarak termonükleer enerji, hafif çekirdeklerden daha ağır çekirdeklerin oluşumu sırasında açığa çıkan enerjinin kullanımını içerir. Yakıt olarak hidrojen izotoplarının (döteryum ve trityum) kullanılması öngörülüyor, ancak BINP SB RAS yalnızca döteryumla çalışmayı planlıyor.
"Sadece elektron üretimiyle ilgili modelleme deneyleri yapacağız, ancak tüm reaksiyon parametreleri gerçek olanlara karşılık gelecek. Elektrik de üretmeyeceğiz; yalnızca reaksiyonun ilerleyebileceğini, plazma parametrelerine ulaşıldığını kanıtlayacağız. Uygulamalı teknik görevler diğer reaktörlerde de uygulanacaktır” diye vurguladı Bilimsel Çalışma Enstitüsü Müdür Yardımcısı Yuri Tikhonov.
Döteryum içeren reaksiyonlar nispeten ucuzdur ve yüksek enerji verimine sahiptir, ancak meydana geldiklerinde tehlikeli nötron radyasyonu üretirler.
“Mevcut tesislerde 10 milyon derecelik plazma sıcaklıklarına ulaşıldı. Bu, reaktörün kalitesini belirleyen önemli bir parametredir. Yeni oluşturulan reaktördeki plazmanın sıcaklığını iki veya üç kat artırmayı umuyoruz. Bu seviyede kurulumu bir güç reaktörü için nötron sürücüsü olarak kullanabileceğiz. Modelimize dayanarak nötron içermeyen trityum-döteryum reaktörleri oluşturulabilir. Başka bir deyişle, oluşturduğumuz tesisler nötronsuz yakıt üretmeyi mümkün kılacak," diye açıkladı BINP SB RAS'ın bilimsel çalışmalardan sorumlu bir diğer müdür yardımcısı Alexander Bondar.
Metin
Oleg Akbarov
Metin
Nikolay Udintsev
Dün Amerikan şirketi Lockheed Martin, taşınabilir bir termonükleer reaktör yaratmayı planladığını duyurdu. Basın açıklamasına göre, şimdiye kadar çözülmemiş sorunların çözümünde önemli ilerlemeler kaydedildi ve ilk tam işlevsel prototip 2019'da ortaya çıkacak. Dalgalanan enerji fiyatlarının bu kadar önemli olduğu bir dünyada, böyle bir teknolojinin ortaya çıkışı küresel olarak sadece çevresel değil, aynı zamanda ekonomik ve politik manzarayı da değiştirebilir. Bana Bak sorunun geçmişini çözdü ve ayrıca Lockheed Martin'in kim olduğunu ve ne hazırladıklarını daha ayrıntılı olarak öğrendi.
Termonükleer reaksiyon nasıl çalışır?
Mevcut nükleer reaktörler, süper ağır elementlerin atom çekirdeklerinin bozunmasını kullanıyor. bunun sonucunda daha hafif olanlar oluşur ve enerji açığa çıkar. Termonükleer bir reaksiyon sırasında, daha hafif elementlerin atomlarının çekirdekleri, termal hareketin kinetik enerjisi nedeniyle daha ağır olanlarla birleşir. Örneğin Güneş ve diğer yıldızlar aynı prensipte çalışırlar.
Bu etkiyi elde etmek için, Coulomb bariyerini aşan çekirdeklerin, çekirdeklerin boyutlarına yakın ve atomun boyutundan çok daha az bir mesafeye yaklaşması gerekir. Bu koşullar altında çekirdekler artık birbirini itemez, dolayısıyla daha ağır bir element halinde birleşmeye zorlanırlar. Ve birleştiklerinde önemli miktarda güçlü etkileşim enerjisi açığa çıkar. Reaktörün ürünüdür.
Ne yapmak istiyorlar
Lockheed Martin'de
Lockheed Martin onlarca yıldır Pentagon'un önemli bir tedarikçisi olmuştur. U-2 keşif uçağı, F-117 Nighthawk, F-22 Raptor savaş uçakları ve diğer 22 uçağın geliştirilmesinden sorumludur. Ancak gelirinin yaklaşık yüzde 90'ını ABD Savunma Bakanlığı'ndan alan şirketin son yıllarda askeri sözleşme sayısı da azalmaya başladı. Lockheed Martin'in alternatif enerjiyle ilgilenmesinin nedeni budur.
→ Lockheed Martin: Kompakt Füzyon Araştırma ve Geliştirme
Şu anda tokamaklarda kontrollü termonükleer reaksiyonlar gerçekleştirilmektedir. veya yıldızlaştırıcılar. Bunlar yüksek sıcaklıkta plazma içeren simit şeklindeki tesislerdir. (bir milyon kelvin üzerindeki sıcaklık) güçlü bir elektromıknatıs kullanarak içeride. Bu yaklaşımın sorunu, bu aşamada alınan enerjinin neredeyse tesisin çalışmasını sürdürmek için harcanan enerjiye eşit olmasıdır.
Lockheed Martin ekibinin konsepti ile tokamak arasındaki temel fark şudur: plazmanın farklı bir şekilde muhafaza edildiğini: simit şeklindeki odalar yerine bir dizi süper iletken bobin kullanılır. Reaksiyonun gerçekleştiği odanın tamamını tutan farklı bir manyetik alan geometrisi oluştururlar. Plazma basıncı ne kadar büyük olursa, manyetik alan da onu o kadar güçlü tutacaktır.
Skunk Works Revolutionaly Teknoloji Programları başkanı Thomas McGuire, "Kompakt füzyon reaktörü teknolojimiz, manyetik plazmanın hapsedilmesi sorununa yönelik birçok yaklaşımı birleştiriyor ve prototip reaktörün önceki konseptlerden %90 daha küçük olmasını sağlıyor" dedi. (Lockheed Martin'in bir parçası).
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde nükleer füzyon konulu yüksek lisans tezini savunan McGuire'a göre, "esasen farklı kavramları tek bir prototipte birleştirerek her birinin boşluklarını diğerinin avantajlarıyla doldurdu." Sonuç olarak ortaya, Lockheed Martin'deki ekibinin üzerinde çalıştığı temelde yeni bir ürün çıktı.
Taşınabilir bir reaktörün yaklaşık 20 kg füzyon yakıtına ihtiyacı vardır
→ Geleneksel reaktörlerçöp depolama sahalarının tamamını işgal ediyor ve yüzlerce uzman tarafından hizmet veriliyor
Reaktörün bir kamyon römorkuna sığacak kadar büyük inşa edilmesi planlansa da, gücünün küçük bir şehre veya 80 bin eve yetecek kadar olması gerekiyor. Ucuz ve çevre dostu hidrojeni dönüştürecek (döteryum ve trityum) helyuma dönüşür. Aynı zamanda, taşınabilir bir reaktörün yılda yaklaşık 20 kg termonükleer yakıta ihtiyacı vardır. Lockheed Martin temsilcilerine göre atık hacmi, örneğin kömürle çalışan bir enerji santralinin atıklarından çok daha az olacak.
Şirket, 2016 yılına kadar bir prototip taşınabilir füzyon reaktörü inşa etmeyi planlıyor. 2019 yılına kadar ilk 100 MW'lık prototipler ve 2024 yılına kadar çalışan modeller. Cihazların yaygın dağıtımının 2045 yılına kadar yapılması planlanıyor.
Kontrollü termonükleer füzyon insanlığa ne kazandıracak?
Ekolojik olarak
temiz enerji
Termonükleer bir reaksiyon nükleer olandan çok daha güvenlidir.Örneğin termonükleer bir reaksiyonun kontrolden çıkmasının neredeyse imkansız olduğu düşünülmektedir. Reaktörde bir kaza meydana gelirse, çevreye verilen zarar, nükleer reaktördeki bir kazadan birkaç kat daha az olacaktır. Döteryum ve trityum içeren mevcut reaksiyonların hala yeterli miktarda radyoaktif atık ürettiğini, ancak yarı ömürlerinin kısa olduğunu belirtmekte fayda var. Aynı zamanda, döteryum ve helyum-3 kullanılarak umut verici reaksiyonlar neredeyse hiç oluşmadan gerçekleşecektir.
Uçan
güneş sistemi boyunca
Lockheed Martin kurulumu - termonükleer roket motorunun prototipi (TYARD). Bu, güneş sistemini ve Dünya'ya en yakın uzayı keşfetmek için bir uzay aracına kurulabilir. TURE'nin ışık hızının yüzde 10'u hıza ulaşabileceğine inanılıyor (yaklaşık 30 bin km/s). Teorik olarak böyle bir motorun verimliliği (onun özel dürtüsü) en az 20 kez (ve en fazla 9 bin defa) mevcut roket motorlarının verimliliğini aşacak.
Neredeyse sonsuz
enerji kaynağı
Termonükleer reaktörün çalışması hidrojen gerektirdiğinden, bunun için yakıt herhangi bir sudan elde edilebilir. Gelecekte dünya atmosferinde oldukça bol miktarda bulunan ve hatta daha da fazla olan trityumun yerine helyum-3 kullanılacaktır. (yüzbinlerce ton) Ay'da. Mesai (ve termonükleer enerjinin yeterli yayılmasıyla)şirketler, mevcut enerji santrallerinde yakmak için minerallerin çıkarılmasını azaltabilir.
“Lockheed Martin kompakt bir termonükleer reaktör geliştirmeye başladı... Şirketin web sitesinde ilk prototipin bir yıl içinde üretileceği belirtiliyor. Eğer bu doğru çıkarsa, bir yıl sonra bambaşka bir dünyada yaşayacağız”, bu “Attic”ten birinin başlangıcı. Yayınlanmasının üzerinden üç yıl geçti ve o günden bu yana dünya pek değişmedi.
Günümüzde nükleer santral reaktörlerinde ağır çekirdeklerin bozunması sonucu enerji üretilmektedir. Termonükleer reaktörlerde, orijinal çekirdeklerin toplamından daha az kütleye sahip çekirdeklerin oluşturulduğu çekirdeklerin füzyonu işlemi sırasında enerji elde edilir ve “tortu” enerji şeklinde kaybolur. Nükleer reaktörlerden çıkan atıklar radyoaktiftir ve bunların güvenli bir şekilde bertaraf edilmesi büyük bir baş ağrısıdır. Füzyon reaktörlerinde bu dezavantaj yoktur ve ayrıca hidrojen gibi yaygın olarak bulunabilen yakıtlar kullanılır.
Tek bir büyük sorunları var; endüstriyel tasarımlar henüz mevcut değil. Görev kolay değil: Termonükleer reaksiyonlar için yakıtın sıkıştırılması ve yüz milyonlarca dereceye kadar ısıtılması gerekir; bu, Güneş'in yüzeyinden daha sıcaktır (termonükleer reaksiyonların doğal olarak meydana geldiği yer). Bu kadar yüksek bir sıcaklığa ulaşmak zordur ama mümkündür ancak böyle bir reaktör ürettiğinden daha fazla enerji tüketir.
Ancak yine de o kadar çok potansiyel avantajları var ki, elbette geliştirme sürecine yalnızca Lockheed Martin dahil değil.
İTER
ITER bu alandaki en büyük projedir. Avrupa Birliği'ni, Hindistan'ı, Çin'i, Kore'yi, Rusya'yı, ABD'yi ve Japonya'yı kapsıyor ve reaktörün kendisi de 2007'den bu yana Fransız topraklarında inşa ediliyor, ancak tarihi çok daha derinlere gidiyor: Reagan ve Gorbaçov, reaktörün kurulması konusunda 2007'de anlaştılar. 1985. Reaktör, plazmanın manyetik alanlar tarafından tutulduğu bir "çörek" olan toroidal bir odadır, bu yüzden buna tokamak denir - O yuvarlak ka ile ölçmek anneçürük İle atushki. Reaktör, hidrojen izotopları olan döteryum ve trityumun füzyonu yoluyla enerji üretecek.
ITER'in tükettiğinden 10 kat daha fazla enerji alması planlanıyor ancak bu yakın zamanda gerçekleşmeyecek. Başlangıçta reaktörün 2020 yılında deneysel modda çalışmaya başlaması planlanıyordu ancak daha sonra bu tarih 2025 yılına ertelendi. Aynı zamanda endüstriyel enerji üretimi en erken 2060 yılında başlayacak ve bu teknolojinin ancak 21. yüzyılın sonlarında yaygınlaşmasını bekleyebiliriz.
Wendelstein 7-X
Wendelstein 7-X, en büyük yıldız tipi füzyon reaktörüdür. Yıldızlaştırıcı, tokamakların başına dert olan, plazmanın torusun merkezinden duvarlarına "yayılması" sorununu çözüyor. Tokamak'ın manyetik alanın gücü nedeniyle başa çıkmaya çalıştığı şeyi, yıldızlaştırıcı karmaşık şekli nedeniyle çözüyor: Plazmayı tutan manyetik alan, yüklü parçacıkların ilerlemesini durdurmak için bükülüyor.
Wendelstein 7-X, yaratıcılarının umduğu gibi, 21'te yarım saat çalışabilecek ve bu da benzer bir tasarıma sahip termonükleer istasyonlar fikrine "hayata bir bilet" verecek.
Ulusal Ateşleme Tesisi
Başka bir reaktör türü, yakıtı sıkıştırmak ve ısıtmak için güçlü lazerler kullanır. Ne yazık ki, termonükleer enerji üreten en büyük lazer tesisi olan Amerikan NIF, tükettiğinden daha fazla enerji üretemedi.
Tüm bu projelerden hangisinin gerçekten başarılı olacağını ve hangisinin NIF ile aynı kaderi paylaşacağını tahmin etmek zor. Yapabileceğimiz tek şey beklemek, umut etmek ve haberleri takip etmek: 2020'ler nükleer enerji için ilginç bir dönem olacağa benziyor.
“Nükleer Teknolojiler” okul çocukları için NTI Olimpiyatlarının profillerinden biridir.
İspanyol mühendisler, nükleer fisyon yerine nükleer füzyona dayanan, eylemsiz plazma sınırlamalı, çevre dostu bir füzyon reaktörünün prototipini geliştirdiler. Buluşun yakıtta önemli tasarruf sağlayacağı ve çevre kirliliğini önleyeceği iddia ediliyor.
Madrid Politeknik Üniversitesi'nden Profesör José González Diez, yakıt olarak hidrojen izotopu kullanan, sudan izole edilebilen ve elektrik üretiminde önemli tasarruf sağlayan bir reaktörün patentini aldı. Reaktördeki sentez, 1000 MW'lık lazer radyasyonu kullanılarak gerçekleşir.
Nükleer füzyon, güvenlik ve finansal faydalar açısından nükleer füzyona alternatif sağlamak amacıyla uzun yıllardır çalışılmaktadır. Ancak günümüzde sürekli yüksek gerilim elektrik enerjisi üretimine yönelik tek bir füzyon reaktörü bulunmamaktadır. Doğal termonükleer reaktörün bir örneği, içinde çok yüksek sıcaklıklara ısıtılan plazmanın yüksek yoğunlukta tutulduğu Güneş'tir.
Fusion Power projesinin bir parçası olarak Gonzalez Diez, eylemsiz plazma hapsine sahip bir füzyon reaktörünün prototipini yarattı. Reaktörün sentez odası, kullanılan yakıt türüne uyum sağlayabilmektedir. Teorik olarak olası reaksiyonlar döteryum-trityum, döteryum-döteryum veya hidrojen-hidrojen olabilir.
Yakıt türüne bağlı olarak odanın boyutları ve şekli uyarlanabilir. Ek olarak, harici ve dahili ekipmanın şeklini, soğutucu tipini vb. değiştirmek mümkün olacaktır.
Fizik ve matematik bilimleri adayı Boris Boyarshinov'a göre termonükleer reaktör yaratma projeleri kırk yıldır uygulanıyor.
“70'li yıllardan bu yana kontrollü termonükleer füzyon sorunu akut hale geldi, ancak şimdiye kadar termonükleer reaktör yaratmaya yönelik çok sayıda girişim başarısız oldu. Buluşuyla ilgili çalışmalar halen devam ediyor ve büyük olasılıkla yakında başarı ile taçlandırılacak," diye belirtti Bay Boyarshinov.
Greenpeace Rusya enerji programının başkanı Vladimir Chuprov, termonükleer füzyon kullanma fikrine şüpheyle yaklaşıyor.
"Bu güvenli bir süreçten çok uzak. Termonükleer reaktörün yanına bir uranyum-238 “battaniyesi” koyarsanız, tüm nötronlar bu kabuk tarafından emilecek ve uranyum-238, plütonyum-239 ve 240'a dönüştürülecektir. Ekonomik açıdan bakıldığında, olsa bile Termonükleer füzyon gerçekleştirilebilir ve ticari kullanıma sunulabilir, maliyeti her ülkenin karşılayamayacağı kadar yüksektir, çünkü bu sürece hizmet etmek için çok yetkin personele ihtiyaç vardır" diyor ekolojist.
Ona göre, bu teknolojilerin karmaşıklığı ve yüksek maliyeti, teknik düzeyde gerçekleşse bile herhangi bir projenin tökezleyeceği bir engeldir. “Ancak başarılı olsalar bile, yüzyılın sonuna kadar füzyon istasyonlarının maksimum kurulu kapasitesi 100 GW olacak, bu da insanlığın ihtiyacının yaklaşık %2'sine tekabül ediyor. Sonuç olarak termonükleer füzyon küresel sorunu çözmüyor” diye emin Bay Chuprov.