Max Planck vs the Nazis
Nėra nieko panašaus į branduolių sintezės reaktorių, kad sukurtų jaudulį. Po devynerių metų statybos ir 1 milijardo eurų Max Planck plazminės fizikos instituto mokslininkai gruodžio 10 d. Užsidegė pirmuoju Wendelstein 7-X sintezės prietaiso karštuoju bandymu ir sukūrė helio plazmą, kuri truko dešimtadalį sekundės ir pasiekė milijoną Celsijaus laipsnių. Bet dar nesulaukite pernelyg hipedimų. Tai buvo tik žingsnis rengiant prietaisą tikram tikslui: tiriant branduolio sintezę su vandenilio dujomis.
Gerai, dabar jūs pumpuojamas.
Branduolių sintezė jau seniai yra aukso branduolys branduolinės energijos tyrimams, rodantis branduolio dalijimąsi visose kategorijose, išskyrus galimybes. Sintezė sukuria milžinišką energijos kiekį - tai galų gale tas pats procesas, kuris veikia saulę. Bet jo galia daro skausmą asilėje, kad susidorotų. Kiekvienas branduolių sintezės reaktorius, pastatytas iki šiol, sunaudojo daugiau energijos nei pagamino. Sintezės energijos rekordas buvo nustatytas 1997 m. - 16 megavatų, pagamintų iš 24 megavatų galios. Bet jei kas nors sugeba paversti tą lygtį aplink … Ar galite pasakyti, kad energija yra pigi, be anglies?
Priešingai nei mažiau sudėtingas pusbrolis, sintezė nesukelia radioaktyviųjų atliekų. Vandenilio tiekimo ciklas yra mažiau problemiškas nei urano tiekimo ciklas. Būdami teisingesni, labiausiai paplitę vandenilio šaltiniai šiandien yra akmens anglys ir gamtinės dujos, tačiau vandenilis gali būti gaminamas elektrolizės būdu.
Dviejų aspektų skilimas ir sintezė yra panašūs. Abu šie elementai naudoja vieno elemento atomų konversiją į kito elemento atomus ir abu buvo naudojami kaip ginklai. 1945 m. Hirosime ir Nagasakyje nukrito riebalų žmogus ir berniukas, 1952 m. (Nors Ivy Mike nebuvo pastatyta kaip bomba, netrukus jam sekė daug branduolinių kovinių galvučių, kurių derlius pasiekė visas tarpkontinentines raketas.)
Sintezės bomba buvo žinoma kaip H-bomba dėl priežasties: precedento neturintis energijos išleidimas kilo iš vandenilio atomų sintezės. Branduolių sintezės mokslininkai siekia panaudoti šį poveikį civilinei energijos gamybai. Pasirodo, tai yra iššūkis. Vandenilio sintezei Žemės paviršiuje reikės didesnės nei vienos milijono laipsnių Celsijaus temperatūros. Šiomis temperatūromis vandenilis ir helis tampa plazma, ketvirta materijos forma.
Bet kas tau yra pragaras?
Trumpai tariant, plazma yra jonizuota dujos. Plazmoje visos molekulinės jungtys ištirpsta ir elektronai palieka savo šeimininko atomus. Plazmos yra labai laidžios, nes turi didelį krūvio tankį, t.y., elektronai ir jonai gali laisvai judėti vienas nuo kito, atsakydami į elektrinį lauką.
Nors visa tai skamba egzotiškai, plazmos reguliariai pasirodo mūsų gyvenime. Šviesos iš žaibo varžtų ir neoninių ženklų yra iš elektronų, rekombinuotų su jonais ir nuskendusių į žemesnes kvantines būsenas, tai procesas, žinomas kaip spontaniškas emisija. Kai kurios liepsnos yra pakankamai karštos, kad jonizuotų išmetamosioms dujoms, o plazminiai degikliai, plazminiai ekranai ir lankiniai suvirintojai naudoja visas plazmas.
Bet visi jie neturi nieko ant plazmos sintezės reaktoriuje. Vieno milijono laipsnių Celsijaus laipsniais sintezės sriubos atomai yra labai energingi. Jei jie nėra, jie išsiurbs, sugadins aparatą ir nesugės vienas su kitu. Be apribojimų, tikriausiai niekada nepasiekiate vieno milijono laipsnių.
Apsauga yra branduolių sintezės mokslinių tyrimų srityje. Plazma turi būti laikoma uždaroje erdvėje ir neturi liesti sulieto indo sienelių. Nereikia nė sakyti, kad indas turi būti laikomas aukštoje vakuume. Wendelstein 7-X naudoja 65 vakuuminius siurblius, kad slėgis būtų 0,000000001 milibarų. (Tai 0,000001 Pascals jums SI mėgėjams.) Vienintelė realistinė priemonė, leidžianti apriboti jonizuotą dujas pragariškoje temperatūroje, yra laikyti jį magnetiniame lauke. Ir tai yra dalykų, kai viskas tampa labai sudėtinga.
Daugelį metų populiariausias branduolių sintezės reaktoriaus dizainas buvo tokamakas. Prieš metus, kai super kompiuteriai grojo šachmatais, sunaikino žmones į „Jeopardy“ ir sulankstytus baltymus, mokslininkai pateikė protingus būdus, kaip pagaminti teisingai suformuotą magnetinį lauką. Tokamak, elektrinė srovė, tekanti per plazmos poras su išoriniais elektromagnetais, sukuria reikiamą magnetinį lauką.
Ne taip Wendelstein 7-X. Čia saugojimo laukas yra visiškai iš išorinių superlaidžių elektromagnetų. Mokslinių tyrimų komanda naudojo superkaitiklį, kad optimizuotų šių magnetų formą ir pašalintų plazmos srovės poreikį. Šis branduolių sintezės reaktoriaus stilius yra žinomas kaip stellaratorius.
Iki šiol niekas nesukūrė branduolių sintezės reaktoriaus, kuris generuoja daugiau energijos nei suvartoja. Net Wendelstein 7-X, didžiausias pasaulyje stellaratoriaus tipo reaktorius, buvo pastatytas mokslinių tyrimų tikslais, o ne energijai gaminti. Bet jei norite investuoti savo viltis į sintezės projektą, Wendelstein 7-X yra gera vieta pradėti. Įsitikinkite, kad taip pat stebite ITER, kuris yra didžiausias pasaulyje tokamakas.
„BlacKkKlansman“ Oskarai: kodėl tikrasis Ronas Stallworthas norėjo „Būk narcas“
Ron Stallworth, pirmasis juodasis detektyvas Kolorado Springso policijos departamente, sako, kad jo 1979 m. 26 metų amžiuje Stallworth tapo neapykantos grupės „nariu“. Mes kalbėjomės su Stallworth apie savo laiką ir kodėl jis nėra „Donald Trump“ gerbėjas.
Aušintuvo būdai virti kepsnys, nei per kvailą Lava
Praėjusį savaitgalį „The New York Times“ primygtinai pasiūlė jūsų 4-ojo liepos kepsnius virti ant lydyto lavos. Autorius Emily Hagar praktiškai išdrįso jus išbandyti, manydamas, kad tie, kurie bando jį „iš tikrųjų drąsus“. Mes ne Inverse negrįžtame, kai laikai mus vadina mūsų drąsa. Taigi mes parodėme The Times wh ...
Batmano rašytojai norėjo išreikšti savo žmoniją, nors ir ne tik jo varpą
Naujausias su varpais susijęs buzzas internete nebėra apie „Mario Kart“ rupūžę, kuri gali būti „Nintendo“ palengvinimas. „Twitter“ dabar reaguoja į tai, kad nauja „Batman“ komiksų serija, „Batman: Damned“, turi Bruce Wayne penis. Jauskitės laisvai šventę savo akis, jei esate taip linkę.