โดย Charles Q. Choi สล็อตเว็บตรง เผยแพร่เมื่อ 10 กุมภาพันธ์ 2022เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นร่วมของยุโรป Torus ปล่อยพลังงาน 59 เมกะจูลที่สร้างสถิติโรงงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น: ภายใน JET ด้วยพลาสมาซ้อนทับ เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นได้สร้างสถิติสําหรับการผลิตพลังงาน (เครดิตภาพ: UKAEA)
โครงการนิวเคลียร์ฟิวชั่นทดลองได้สร้างสถิติโลกในการสร้างพลังงานบนโลกโดยใช้ปฏิกิริยาชนิดเดียวกับที่ขับเคลื่อนดวงอาทิตย์ในการทดลองใหม่, ร่วมยุโรปโทรอรัส (JET) ใน Culham ใกล้ Oxford, อังกฤษ, ผลิตพลาสมาร้อนอย่างเห็นได้ชัดที่ปล่อยบันทึกการตั้งค่า 59 เมกะจูลของพลังงาน — เกี่ยวกับ
ปริมาณเดียวกันของพลังงานที่ปล่อยออกมาโดยการระเบิดของ 31 ปอนด์ (14 กิโลกรัม) ของ TNT.
ฟิวชั่นนิวเคลียร์ – ปฏิกิริยาเดียวกันที่เกิดขึ้นในหัวใจของดาว – รวมนิวเคลียสอะตอมเพื่อสร้างนิวเคลียสที่หนักกว่า นักฟิสิกส์นิวเคลียร์ได้พยายามที่จะผลิตฟิวชั่นนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์บนโลกเพราะมันสร้างพลังงานมากขึ้นกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลไม่ ตัวอย่างเช่นปริมาณสับปะรดของอะตอมไฮโดรเจนให้พลังงานมากถึง 10,000 ตัน (9,000 เมตริกตัน) ของถ่านหินตามคําแถลงจากโครงการเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวคลีอาร์ระหว่างประเทศ (ITERที่เกี่ยวข้อง: 5 แนวคิดไซไฟที่เป็นไปได้ (ในทางทฤษฎี)การทดลองใหม่ที่ JET ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยปูทางให้กับ ITER ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างโรงงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นแห่งแรกของโลก ปัจจุบัน ITER กําลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างทางตอนใต้ของฝรั่งเศสและมีวัตถุประสงค์เพื่อปล่อยพลังงานมากกว่าที่จะเข้าไป 10 เท่าเพื่อกระตุ้นฟิวชั่น”เราใช้เวลาหลายปีในการเตรียมการทดลองเหล่านี้ และในท้ายที่สุดเราได้ยืนยันการคาดการณ์และแบบจําลองของเรา” Athina Kappatou นักฟิสิกส์ที่ Max Planck Institute of Plasma Physics ใน Garching ใกล้กับมิวนิกเยอรมนีกล่าวกับ Live Science “นั่นเป็นข่าวดีระหว่างทางไป ITER”ITER อยู่ระหว่างการก่อสร้างทางตอนใต้ของฝรั่งเศสและจะสร้างผลงานที่ประสบความสําเร็จที่
JET ซึ่งเริ่มดําเนินการในปี 1983 ปัจจุบันใช้ไฮโดรเจนไอโซโทป deuterium และ tritium เป็นเชื้อเพลิง ในขณะที่อะตอมไฮโดรเจนปกติไม่มีนิวตรอนในแกนของมันอะตอม deuterium มีนิวตรอนหนึ่งตัวและอะตอมไทรเทียมมีสองอะตอม ปัจจุบันเป็นโรงไฟฟ้าแห่งเดียวในโลกที่สามารถใช้งานด้วยเชื้อเพลิง deuterium-tritium แม้ว่า ITER จะใช้มันเมื่อออนไลน์การวิจัยก่อนหน้านี้พบว่าเชื้อเพลิงที่เป็นไปได้ทั้งหมดสําหรับฟิวชั่นนิวเคลียร์การรวมกันของ deuterium และ tritium หลอมรวมได้ง่ายที่สุดและที่อุณหภูมิต่ําสุด มีเพียงฟิวชั่น deuterium-tritium เท่านั้นที่คาดการณ์ว่าจะปล่อยพลังงานเพียงพอภายใต้สภาวะที่ทําได้จริงเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าส่วนเกิน
อย่างไรก็ตามฟิวชั่น deuterium-tritium ก่อให้เกิดความท้าทายหลายประการ ตัวอย่างเช่น ฟิวชั่น deuterium-tritium สามารถสร้างนิวตรอนพลังงานสูงในปริมาณอันตรายซึ่งแต่ละตัวเคลื่อนที่ที่ประมาณ 116 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง (187 ล้านกม. / ชม.) หรือ 17.3% ความเร็วของแสง – เร็วมากจนสามารถเข้าถึงดวงจันทร์ได้ภายใน 8 วินาที ดังนั้นจําเป็นต้องมีการป้องกันพิเศษในการทดลองเหล่านี้
สําหรับการทดลองใหม่ซับคาร์บอนก่อนหน้านี้ในเครื่องปฏิกรณ์ JET ถูกแทนที่ระหว่างปี 2009 ถึง 2011
ด้วยส่วนผสมของเบริลเลียมและทังสเตนซึ่งจะติดตั้งใน ITER ด้วย ผนังโลหะใหม่นี้มีความทนทานต่อความเครียดของฟิวชั่นนิวเคลียร์มากกว่าคาร์บอนและยังยึดติดกับไฮโดรเจนน้อยกว่าคาร์บอน Kappatou อธิบายซึ่งเตรียมประสานงานและนําส่วนสําคัญของการทดลองล่าสุดที่ JET”การติดตั้งผนังใหม่ต้องการความแม่นยําและการดูแลสูง” Kappatou กล่าว “แขนหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่มีรีโมทคอนโทรลถูกใช้ในเรือ JET เพื่อจุดประสงค์นี้”ความท้าทายอีกประการหนึ่งของการทดลองฟิวชั่น deuterium-tritium คือความจริงที่ว่าไทรเทียมเป็นกัมมันตภาพรังสีดังนั้นจึงต้องมีการจัดการพิเศษ อย่างไรก็ตาม JET สามารถจัดการกับ tritium ย้อนกลับไปในปี 1997 Kappatou ตั้งข้อสังเกต
นอกจากนี้ในขณะที่ deuterium มีมากมายในน้ําทะเลไทรเทียมหายากมาก สําหรับตอนนี้ไทรเทียมผลิตในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันแม้ว่าโรงไฟฟ้าฟิวชั่นในอนาคตจะสามารถปล่อยนิวตรอนเพื่อสร้างเชื้อเพลิงไทรเทียมของตัวเองJET สร้างสถิติโลกก่อนหน้านี้สําหรับพลังงานที่เกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นในปี 1997 ด้วยพลาสมาที่ผลิตพลังงาน 22 เมกะจูล การทดลองใหม่สร้างพลาสมาที่ผลิตพลังงานมากกว่าสองเท่าโดยใช้เชื้อเพลิง deuterium-tritium เพียงหกล้านออนซ์ (170 ไมโครกรัม) ในเดือนมกราคมนักวิทยาศาสตร์ที่โรงงานจุดระเบิดแห่งชาติในแคลิฟอร์เนียเปิดเผยว่าการทดลองฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่ใช้พลังงานเลเซอร์ของพวกเขาสร้างพลังงาน 1.3 เมกะจูลสําหรับ 100 ล้านล้านวินาทีซึ่งเป็นสัญญาณว่า
ปฏิกิริยาฟิวชั่นสร้างพลังงานจากกิจกรรมนิวเคลียร์มากกว่าที่จะเข้าไปจากภายนอก “งานของพวกเขาและของกลุ่มภาครัฐและเอกชนอื่น ๆ อีกมากมายแสดงให้เห็นถึงความอยากอาหารที่ยอดเยี่ยมและเติบโตทั่วโลกเพื่อให้บรรลุพลังงานฟิวชั่น” Kappatou กล่าวแม่เหล็กไฟฟ้าทองแดงที่ JET ใช้สามารถทํางานได้ประมาณ 5 วินาทีเนื่องจากความร้อนจากการทดลอง “JET ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อส่งมอบมากขึ้น” Kappatou กล่าว ในทางตรงกันข้าม ITER จะใช้แม่เหล็กตัวนํายิ่งยวดที่ระบายความร้อนด้วย cryogenically ซึ่งออกแบบมาเพื่อทํางานอย่างไม่มีกําหนดนักวิจัยตั้งข้อสังเกตITER มีเป้าหมายที่จะเริ่ม สล็อตเว็บตรง
