Joseph Norman
0 
1846
222
Soukromá společnost pro jadernou syntézu poprvé zahřívá v novém reaktoru plazmu vodíku na 27 milionů stupňů Fahrenheita (15 milionů stupňů Celsia) - teplejší než jádro slunce.
Tokamak Energy se sídlem ve Velké Británii říká, že plazmatický test je milníkem na jeho snaze být prvním na světě, který vyrábí komerční elektřinu z jaderné syntézy, pravděpodobně do roku 2030.
Společnost, která je pojmenována po vakuové komoře, která obsahuje fúzní reakci uvnitř silných magnetických polí, oznámila začátkem června vytvoření superhotové plazmy uvnitř svého experimentálního fúzního reaktoru ST40..
Úspěšný test - nejvyšší dosažená teplota plazmy, kterou Tokamak Energy doposud dosáhl - znamená, že reaktor bude nyní připraven příští rok na zkoušku ještě teplejší plazmy vyšší než 180 milionů stupňů F (100 milionů stupňů C)..
To uvede reaktor ST40 do provozních teplot potřebných pro řízenou jadernou fúzi; společnost plánuje do roku 2025 postavit další reaktor, který bude produkovat několik megawattů energie z jaderné syntézy.
„Bylo to opravdu vzrušující,“ řekl zakladatel Tokamak Energy David Kingham. "Bylo velmi dobré vidět data, která prochází a jsou schopni získat vysokoteplotní plazmy - pravděpodobně nad rámec toho, v co jsme doufali." [Věda nebo fikce? Pravděpodobnost 10 konceptů Sci-Fi]
Tokamak Energy je jednou z několika soukromě financovaných společností, které bojují o vytvoření funkčního fúzního reaktoru, který může dodávat elektřinu do sítě, možná roky před polovinou 40. let 20. století, kdy se očekává, že projekt fúzního reaktoru ITER ve Francii dosáhne své „první plazmy“. "
Může to být další dekáda poté, co bude experimentální reaktor ITER připraven k vytvoření trvalé jaderné fúze - a ani poté nebude reakce použita k výrobě elektřiny.
Hvězda ve sklenici
Jaderná fúze vodíku do hélia těžšího prvku je hlavní jadernou reakcí, která udržuje naše slunce a jiné hvězdy hořící po miliardy let - proto je fúzní reaktor někdy přirovnáván k „hvězdě ve sklenici“.
Jaderná fúze se také odehrává uvnitř výkonných termonukleárních zbraní, známých také jako vodíkové bomby, kde se vodík zahřívá na teploty fúze pomocí štěpných zařízení plutonia, což má za následek explozi stokrát až tisíckrát silnější než štěpná bomba.
Projekty jaderné řízené fúze, jako je ITER a reaktory Tokamak Energy, také roztaví vodíkové palivo, ale při mnohem vyšších teplotách a nižších tlacích, než jaké existují uvnitř slunce.
Zastáncové jaderné fúze říkají, že by to mohlo učinit mnoho dalších druhů výroby elektřiny zastaralými, protože by produkovalo velká množství elektřiny z relativně malého množství těžkých vodíkových izotopů deuterium a tritium, které jsou relativně hojné v běžné mořské vodě..
„Padesát kilogramů [110 liber.] Tritia a 33 kilogramů [73 liber.] Deuteria by vyprodukovalo gigawatty elektřiny po dobu jednoho roku,“ zatímco množství těžkého vodíkového paliva v reaktoru by bylo kdykoli jen pár gramů, řekl Kingham.
Podle údajů americké energetické informační správy je to dost energie k napájení více než 700 000 průměrných amerických domácností.
Stávající jaderné štěpné elektrárny vyrábějí elektřinu bez produkce emisí skleníkových plynů, ale jsou poháněny radioaktivními těžkými prvky, jako je uran a plutonium, a vytvářejí vysoce radioaktivní odpad, který musí být pečlivě zpracováván a skladován. [5 každodenních věcí, které jsou radioaktivní]
Teoreticky by fúzní reaktory mohly produkovat mnohem méně radioaktivního odpadu než štěpné reaktory, zatímco jejich relativně malá potřeba paliva znamená, že podle projektu ITER by nebylo možné jaderné roztavení, jako je katastrofa v Černobylu nebo havárie ve Fukušimě, nemožné..
Výzkumný pracovník jaderné fúze Daniel Jassby, který byl kdysi fyzikem v Princeton Plasma Physics Laboratory, však varoval, že ITER a další navrhované fúzní reaktory stále vytvoří značné množství radioaktivního odpadu..
Cesta k jaderné fúzi
Reaktor ST40 a budoucí reaktory plánované společností Tokamak Energy využívají kompaktní kulovitý tokamakový design, s téměř kruhovou vakuovou komorou namísto širšího tvaru koblihy používaného v reaktoru ITER, řekl Kingham..
Kritickým pokrokem bylo použití vysokoteplotních supravodivých magnetů k vytvoření výkonných magnetických polí potřebných k tomu, aby plazma superhotů nezničila stěny reaktoru, řekl..
Elektromagnety o výšce 7 stop (2,1 metru) kolem reaktoru Tokamak Energy byly chlazeny kapalným heliem, aby fungovaly při minus 423,67 ° F (minus 253,15 ° C)..
Použití pokročilých magnetických materiálů poskytlo Tokamak Energy reaktoru významnou výhodu oproti návrhu reaktoru ITER, který by využíval energeticky náročné elektromagnety chlazené na několik stupňů nad absolutní nulu, Kingham řekl.
Další investiční projekty financované z investic zahrnují reaktory vyvíjené General Fusion se sídlem v Britské Kolumbii a TAE Technologies se sídlem v Kalifornii.
Společnost se sídlem ve Washingtonu, Agni Energy, také oznámila počátek experimentálního úspěchu s dosud odlišným přístupem k řízené jaderné fúzi, který se nazývá „fúze s paprskem“, oznámenou začátkem tohoto týdne.
Jedním z nejpokročilejších soukromě financovaných fúzních projektů je kompaktní fúzní reaktor vyvíjený americkým obranným a leteckým gigantem Lockheed Martinem v technické divizi Skunk Works v Kalifornii..
Společnost tvrdí, že fúzní reaktor o výkonu 100 megawattů, který je schopen napájet 100 000 domácností, by mohl být dostatečně malý na to, aby se dal na přívěs kamionu a mohl být veden tam, kde je to potřeba.
Původní článek o .