እና ውህደቱ?

ባለፈው ዓመት መገባደጃ ላይ በቻይናውያን ስፔሻሊስቶች ሬአክተር ስለመገንባቱ የወጡ ዘገባዎች ስሜት ቀስቃሽ መስለው ነበር (1)። በቼንግዱ የምርምር ማዕከል የሚገኘው HL-2M ፋሲሊቲ እ.ኤ.አ. በ2020 ስራ እንደሚጀምር የቻይና መንግስት ሚዲያ ዘግቧል። የመገናኛ ብዙሃን ዘገባዎች ቃና እንደሚያመለክተው ቴርሞኑክሌር ውህድ የማይጠፋ ኃይል የማግኘት ጉዳይ ለዘለዓለም መፍትሄ አግኝቷል.

ዝርዝሮቹን በጥልቀት መመርመር ብሩህ ተስፋን ለማቀዝቀዝ ይረዳል.

አዲስ የቶካማክ አይነት መሳሪያ, እስካሁን ከሚታወቁት የበለጠ የላቀ ንድፍ ያለው, ከ 200 ሚሊዮን ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ የሙቀት መጠን ያለው ፕላዝማ ማመንጨት አለበት. ይህ በቻይና ብሄራዊ የኑክሌር ኮርፖሬሽን ዱዋን ዢዩሩ የደቡብ ምዕራብ የፊዚክስ ተቋም ኃላፊ በሰጡት ጋዜጣዊ መግለጫ ላይ አስታውቋል። መሳሪያው በፕሮጀክቱ ላይ ለሚሰሩ ቻይናውያን የቴክኒክ ድጋፍ ያደርጋል ዓለም አቀፍ ቴርሞኑክለር የሙከራ ሬአክተር (ITER)እንዲሁም ግንባታ.

ስለዚህ በቻይናውያን ቢፈጠርም እስካሁን የኢነርጂ አብዮት አይደለም ብዬ አስባለሁ። ሬአክተር KhL-2M እስካሁን ብዙም አይታወቅም። የዚህ ሬአክተር የተተነበየው የሙቀት ውፅዓት ምን እንደሆነ ወይም በውስጡ ያለውን የኑክሌር ውህደት ምላሽ ለማስኬድ ምን አይነት የኃይል መጠን እንደሚያስፈልግ አናውቅም። እኛ በጣም አስፈላጊ የሆነውን ነገር አናውቅም - የቻይና ፊውዥን ሬአክተር አዎንታዊ የኃይል ሚዛን ጋር ንድፍ ነው, ወይም ብቻ ሌላ የሙከራ ፊውዥን ሬአክተር ውህድ ምላሽ የሚፈቅድ ነው, ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ "መለኰስ" የበለጠ ኃይል ይጠይቃል. በምላሾች ምክንያት ሊገኝ የሚችል ኃይል.

ዓለም አቀፍ ጥረት

ቻይና ከአውሮፓ ህብረት፣ ዩናይትድ ስቴትስ፣ ህንድ፣ ጃፓን፣ ደቡብ ኮሪያ እና ሩሲያ ጋር የITER ፕሮግራም አባላት ናቸው። ይህ ከላይ በተጠቀሱት አገሮች የገንዘብ ድጋፍ ከሚደረግላቸው ዓለም አቀፍ የምርምር ፕሮጀክቶች ውስጥ በጣም ውድ ነው፣ ወደ 20 ቢሊዮን ዶላር የሚጠጋ ወጪ ነው። በቀዝቃዛው ጦርነት ወቅት በሚካሂል ጎርባቾቭ እና በሮናልድ ሬገን መንግስታት መካከል በተደረገ ትብብር የተከፈተ ሲሆን ከብዙ አመታት በኋላ በ 2006 እነዚህ ሁሉ ሀገራት በተፈራረሙት ስምምነት ውስጥ ተካተዋል ።

2. በ ITER ቶካማክ የግንባታ ቦታ ላይ

በደቡባዊ ፈረንሳይ በ Cadarache የሚገኘው ITER ፕሮጀክት በዓለም ትልቁን ቶካማክን ማለትም በኤሌክትሮማግኔቶች የሚመነጨውን ኃይለኛ መግነጢሳዊ መስክ በመጠቀም መግራት ያለበት የፕላዝማ ክፍል ነው። ይህ ፈጠራ በሶቭየት ዩኒየን በ 50 ዎቹ እና 60 ዎቹ ውስጥ የተሰራ ነው. የፕሮጀክት ሥራ አስኪያጅ ፣ ላቫን Koblenzድርጅቱ በታህሳስ 2025 "የመጀመሪያውን ፕላዝማ" መቀበል እንዳለበት አስታወቀ። ITER በእያንዳንዱ ጊዜ ለ 1 ሺህ ሰዎች የሙቀት አማቂ ምላሽን መደገፍ አለበት። ሰከንዶች, ጥንካሬን በማግኘት 500-1100 ሜጋ ዋት. ለማነጻጸር፣ እስከ ዛሬ ትልቁ የብሪቲሽ ቶካማክ፣ ጄት አዉሮፕላን (የጋራ አውሮፓ ቶረስ)፣ ለብዙ አስር ሰኮንዶች ምላሽ ይይዛል እና እስከ ጥንካሬ ያገኛል 16 ሜባ. በዚህ ሬአክተር ውስጥ ያለው ኃይል በሙቀት መልክ ይለቀቃል - ወደ ኤሌክትሪክ መቀየር የለበትም. ፕሮጀክቱ ለምርምር ዓላማዎች ብቻ ስለሆነ የውህደት ሃይልን ወደ ፍርግርግ ማድረስ ጥያቄ የለውም። በ ITER መሠረት ላይ ብቻ ነው የወደፊቱ ትውልድ የሙቀት አማቂ ኃይል ማመንጫዎች የሚገነቡት, ወደ ኃይል ይደርሳል. 3-4 ሺህ. MW.

መደበኛ ውህደት ሃይል ማመንጫዎች አሁንም የማይገኙበት ዋናው ምክንያት (ከስልሳ አመታት በላይ የተደረገ ሰፊ እና ብዙ ወጪ የሚጠይቅ ምርምር ቢሆንም) የፕላዝማውን ባህሪ የመቆጣጠር እና የመቆጣጠር ችግር ነው። ይሁን እንጂ የዓመታት ሙከራዎች ብዙ ጠቃሚ ግኝቶችን አስገኝተዋል, እና ዛሬ ውህደት ኃይል ከመቼውም ጊዜ በበለጠ የቀረበ ይመስላል.

ሄሊየም-3 ይጨምሩ, ያነሳሱ እና ያሞቁ

ITER የአለም አቀፍ ውህደት ምርምር ዋና ትኩረት ነው፣ ነገር ግን ብዙ የምርምር ማዕከላት፣ ኩባንያዎች እና ወታደራዊ ላቦራቶሪዎች ከጥንታዊው አቀራረብ ያፈነገጡ ሌሎች የውህደት ፕሮጀክቶች ላይ እየሰሩ ነው።

ለምሳሌ ፣ በቅርብ ዓመታት ውስጥ የተካሄደው በ ከማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ተቋም ጋር ሙከራዎች ሄሌም-3 በቶካማክ ላይ ጨምሮ አስደሳች ውጤቶችን ሰጥቷል የኃይል መጨመር በአሥር እጥፍ ይጨምራል የፕላዝማ ion. በማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ተቋም በሲ-ሞድ ቶካማክ ላይ ሙከራዎችን ያደረጉ ሳይንቲስቶች ከቤልጂየም እና ከእንግሊዝ ስፔሻሊስቶች ጋር በመሆን ሶስት አይነት ionዎችን የያዘ አዲስ ቴርሞኑክሊየር ነዳጅ ፈጥረዋል። ቡድን አልካቴል ሲ-ሞድ (3) በሴፕቴምበር 2016 አንድ ጥናት አካሂዷል, ነገር ግን የእነዚህ ሙከራዎች መረጃ በቅርብ ጊዜ የተተነተነ ሲሆን ይህም የፕላዝማ ሃይል ከፍተኛ ጭማሪ አሳይቷል. ውጤቶቹ በጣም አበረታች ከመሆናቸው የተነሳ በአለም ትልቁን የኦፕሬሽን ፊውዥን ላቦራቶሪ በዩኬ የሚገኘው ጄኢቲ የሚመሩ ሳይንቲስቶች ሙከራዎቹን ለመድገም ወሰኑ። ተመሳሳይ የኃይል መጨመር ተገኝቷል. የጥናቱ ውጤት በተፈጥሮ ፊዚክስ መጽሔት ላይ ታትሟል.

3. Tokamak Alcator C-Mod በስራ ላይ

የኒውክሌር ነዳጅን ውጤታማነት ለመጨመር ቁልፉ ሂሊየም-3 ፣ የተረጋጋ የሂሊየም አይዞቶፕ ፣ ከሁለት ሳይሆን አንድ ኒውትሮን ጋር መጨመር ነበር። በአልካቶር ሲ ዘዴ ጥቅም ላይ የዋለው የኑክሌር ነዳጅ ቀደም ሲል ሁለት ዓይነት ionዎች ማለትም ዲዩሪየም እና ሃይድሮጂን ብቻ ይዟል. ዲዩቴሪየም ፣ በኒውክሊየስ ውስጥ ኒውትሮን ያለው ሃይድሮጂን ያለው የተረጋጋ isotope (ኒውትሮን ከሌለው ሃይድሮጂን በተቃራኒ) 95% የሚሆነውን ነዳጅ ይይዛል። በፕላዝማ የምርምር ማዕከል እና የማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ተቋም (PSFC) ሳይንቲስቶች የሚባል ሂደት ተጠቅመዋል RF ማሞቂያ. ከቶካማክ ቀጥሎ ያሉት አንቴናዎች ቅንጣቶችን ለማስደሰት የተወሰነ የሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ ይጠቀማሉ እና ማዕበሎቹ የሃይድሮጂን ionዎችን "ለማነጣጠር" ይስተካከላሉ. ሃይድሮጂን ከጠቅላላው የነዳጅ መጠን ውስጥ ትንሽ ክፍልፋይ ስለሚይዝ፣ አነስተኛውን የ ion ክፍልፋይ በማሞቂያ ላይ ማተኮር ከፍተኛ የኃይል መጠን ላይ ለመድረስ ያስችላል። በተጨማሪም የተቀሰቀሰው ሃይድሮጂን አየኖች በድብልቅ ውስጥ ወደሚገኙት ዲዩታሪየም ions ያልፋሉ፣ እና በዚህ መንገድ የተፈጠሩት ቅንጣቶች ወደ ሬአክተሩ ውጫዊ ሽፋን ውስጥ ይገባሉ፣ ይህም ሙቀትን ያስወጣሉ።

ሂሊየም-3 ions ከ 1% ባነሰ መጠን ወደ ድብልቅው ውስጥ ሲጨመሩ የዚህ ሂደት ውጤታማነት ይጨምራል. ሁሉንም የሬዲዮ ማሞቂያዎችን በትንሽ ሂሊየም-3 ላይ በማተኮር, ሳይንቲስቶች የ ionዎችን ኃይል ወደ ሜጋኤሌክትሮንቮልት (ሜቪ) ከፍ አድርገዋል.

መጀመሪያ ና - መጀመሪያ የቀረበ በሩሲያኛ አቻ፡ ዘግይቶ እንግዳ እና አጥንት መብላት

የሳይንቲስቶችን እና የሁላችንም ተስፋን ያደሰቱ ባለፉት ጥቂት አመታት በተቆጣጠረው የውህደት ስራ አለም ብዙ እድገቶች ታይተዋል።

ጥሩ ምልክቶች ከዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት (DOE) የፕሪንስተን ፕላዝማ ፊዚክስ ላብራቶሪ (PPPL) የተገኙ ግኝቶችን ከሌሎች ጋር ያካትታሉ። የሬዲዮ ሞገዶች የፕላዝማ መዛባቶችን በከፍተኛ ሁኔታ በመቀነስ በከፍተኛ ስኬት ጥቅም ላይ ውለዋል ፣ ይህ በቴርሞኒዩክሌር ምላሾች “ማልበስ” ሂደት ውስጥ ወሳኝ ሊሆን ይችላል ። ተመሳሳይ የምርምር ቡድን በማርች 2019 የሊቲየም ቶካማክ ሙከራን ገልጿል ይህም የሙከራ ሬአክተር ውስጠኛው ግድግዳ በሊቲየም ተሸፍኗል። ሳይንቲስቶቹ በሪአክተሩ ግድግዳ ላይ ያለው የሊቲየም ሽፋን የተበታተኑ የፕላዝማ ቅንጣቶችን በመምጠጥ ወደ ፕላዝማ ደመና እንዳያንጸባርቁ እና በቴርሞኑክሌር ምላሾች ውስጥ ጣልቃ እንዳይገቡ ያደርጋል።

4. የTAE ቴክኖሎጂዎች ፕሮጀክት እይታ

ታዋቂ ከሆኑ የሳይንስ ተቋማት የተውጣጡ ምሁራን በንግግራቸው ውስጥ ጠንቃቃ ብሩህ ተስፋዎች ሆነዋል። በቅርብ ጊዜ በግሉ ሴክተር ውስጥ ቁጥጥር የሚደረግበት ውህደት ቴክኒኮች ፍላጎት ከፍተኛ ጭማሪም አለ። እ.ኤ.አ. በ 2018 ፣ ሎክሄድ ማርቲን በሚቀጥሉት አስርት ዓመታት ውስጥ የታመቀ ውህድ ሬአክተር (CFR) ፕሮቶታይፕ የማዘጋጀት እቅድ እንዳለው አስታውቋል። ኩባንያው እየሰራበት ያለው ቴክኖሎጂ የሚሰራ ከሆነ የከባድ መኪና መጠን ያለው መሳሪያ 100 ካሬ ጫማ ስፋት ያለው መሳሪያን ለማሟላት በቂ የኤሌክትሪክ ሃይል ማቅረብ ይችላል። የከተማ ነዋሪዎች.

ሌሎች ኩባንያዎች እና የምርምር ማዕከላት TAE ቴክኖሎጂዎችን እና የማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ተቋምን ጨምሮ የመጀመሪያውን እውነተኛ ፊውዥን ሪአክተር ማን መገንባት እንደሚችል ለማየት ይወዳደራሉ። የአማዞኑ ጄፍ ቤዞስ እና የማይክሮሶፍት ቢል ጌትስ እንኳን በቅርብ ጊዜ በውህደት ፕሮጀክቶች ላይ ተሳትፈዋል። ኤንቢሲ ኒውስ በቅርቡ በዩኤስ ውስጥ አስራ ሰባት አነስተኛ ውህደት-ብቻ ኩባንያዎችን ቆጥሯል። እንደ ጄኔራል ፊውሽን ወይም ኮመንዌልዝ ፊውዥን ሲስተምስ ያሉ ጅምሮች በፈጠራ ሱፐርኮንዳክተሮች ላይ በተመሰረቱ ትናንሽ ሪአክተሮች ላይ እያተኮሩ ነው።

የ "ቀዝቃዛ ውህደት" ጽንሰ-ሐሳብ እና ለትልቅ ሬአክተሮች አማራጮች, ቶካማክስ ብቻ ሳይሆን የሚባሉትም. ኮከቦች ፣ ጀርመንን ጨምሮ ትንሽ ለየት ባለ ንድፍ. የተለየ አቀራረብ ፍለጋም ቀጥሏል። ለዚህ ምሳሌ የሚጠራው መሣሪያ ነው ዚ-መቆንጠጥ፣ በዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች የተገነባ እና በፊዚክስ ወርልድ መጽሔት የቅርብ ጊዜ እትሞች ውስጥ በአንዱ ላይ ተገልጿል. ዚ-ፒንች የሚሠራው ፕላዝማውን በኃይለኛ መግነጢሳዊ መስክ በማጥመድ እና በመጨመቅ ነው። በሙከራው ውስጥ, ፕላዝማውን ለ 16 ማይክሮ ሰከንድ ማረጋጋት ተችሏል, እናም የውህደቱ ምላሽ በዚህ ጊዜ አንድ ሦስተኛ ያህል ቀጠለ. ብዙ ሳይንቲስቶች አሁንም በዚህ ጉዳይ ላይ ከባድ ጥርጣሬዎች ቢኖራቸውም, ማሳያው አነስተኛ መጠን ያለው ውህደት ሊኖር እንደሚችል ለማሳየት ነበር.

በተራው፣ ለጎግል እና ለሌሎች የላቀ የቴክኖሎጂ ባለሀብቶች ድጋፍ ምስጋና ይግባውና የካሊፎርኒያ ኩባንያ TAE ቴክኖሎጂዎች ለውህደት ሙከራዎች ከተለመደው የተለየ ይጠቀማል። ቦሮን ነዳጅ ድብልቅመጀመሪያ ላይ ፊውዥን ሮኬት ሞተር ተብሎ ለሚጠራው ዓላማ አነስተኛ እና ርካሽ ሪአክተሮችን ለማምረት ያገለግሉ ነበር። ፕሮቶታይፕ ሲሊንደሪካል ፊውዥን ሬአክተር (4) ከቆጣሪ ጨረሮች (CBFR) ጋር, ሃይድሮጂን ጋዝ በማሞቅ ሁለት የፕላዝማ ቀለበቶችን ይፈጥራል. እነሱ ከማይነቃነቁ ቅንጣቶች እሽጎች ጋር ይጣመራሉ እና በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ ውስጥ ይቀመጣሉ ፣ ይህም የፕላዝማውን ኃይል እና ጥንካሬ መጨመር አለበት።

ከካናዳ ብሪቲሽ ኮሎምቢያ ግዛት የመጣው ሌላው የውህደት ጀማሪ ጄኔራል ፊውዥን በራሱ የጄፍ ቤዞስ ድጋፍ አግኝቷል። በቀላል አነጋገር፣ የእሱ ጽንሰ-ሀሳብ ትኩስ ፕላዝማን ወደ ፈሳሽ ብረት ኳስ (የሊቲየም እና የእርሳስ ድብልቅ) በብረት ኳስ ውስጥ ማስገባት ነው ፣ ከዚያ በኋላ ፕላዝማው እንደ ናፍታ ሞተር በፒስተን ይጨመቃል። የሚፈጠረው ግፊት ወደ ውህደት ሊያመራ ይገባል, ይህም አዲስ የኃይል ማመንጫ ተርባይኖችን ለማንቀሳቀስ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ይለቀቃል. የጄኔራል ፊውዮን የቴክኖሎጂ ዋና ኦፊሰር ማይክ ዴላጅ የንግድ ኑክሌር ውህደት በአስር አመታት ውስጥ ሊጀምር እንደሚችል ይናገራሉ።

5. ከዩኤስ የባህር ኃይል ቴርሞኑክለር የፈጠራ ባለቤትነት ሥዕላዊ መግለጫ።

በቅርቡ የዩኤስ ባህር ኃይል ለ"ፕላዝማ ፊውዥን መሳሪያ" የፈጠራ ባለቤትነት መብት አስመዝግቧል። የፈጠራ ባለቤትነት "የተፋጠነ ንዝረት" ለመፍጠር ስለ ማግኔቲክ መስኮች ይናገራል (5). ሃሳቡ ተንቀሳቃሽ ለመሆን ትንሽ መጠን ያለው ውህድ ሪአክተሮችን መገንባት ነው። ይህ የባለቤትነት መብት ማመልከቻ በጥርጣሬ ተሞልቷል ማለት አያስፈልግም።