Этот порошок, не газ, может спасти ядерный синтез

Этот порошок, не газ, может спасти ядерный синтез

Исследователи из Принстонского университета нашли способ сделать ядерный термоядерный реактор на Токамаке более безопасным, используя изолирующий порошок бора. Новое исследование опубликовано в журнале МАГАТЭ «Nuclear Fusion» и получено из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL), финансируемой Департаментом энергетики США.

Огромный Токамак, который достигнет 200 миллионов градусов Цельсия в Китае в следующем году, представляет собой ядерный термоядерный плазменный реактор, в котором чрезвычайно горячая заряженная плазма вращается и генерирует практически неограниченную энергию. В исследовании в Принстоне исследуется, как порошок бора может предотвратить один из фундаментальных недостатков в существующей технологии плазменных реакторов.

Плазма является летучей, и частицы, которые выходят из солнечного потока плазмы, вступают в реакцию с материалами, которые окружают токамак. Это останавливает реакцию термоядерного синтеза, потому что температура выпадает из эффективной зоны, но что более важно в иерархии Маслоу, это также чрезвычайно опасно для самого реактора и всего вокруг него.

Команда PPPL обнаружила, что, хотя борирование — буквально покрытие бором — помогает поддерживать плазму в правильном состоянии реакции, существующий метод слишком опасен. Ядерные ученые используют диборановый газ, который сделан из бора и взрывоопасного горючего водорода. Чтобы использовать его, эти ученые должны полностью остановить свои токамаки, ввести газ, а затем снова уйти из-за воспламеняемости. В PPPL подумали, что должен быть лучший способ.

Чтобы сделать процесс столь же эффективным, но гораздо более безопасным, команда PPPL проверила использование как чистого бора, так и порошков нитрида бора. Порошки инертны, то есть они не реагируют ни с чем и не загораются. Исследователи применили порошки, вводя их в токамак во время его работы, что является еще одним улучшением метода по сравнению с диборановым газом. Оказавшись внутри, порошок работал так же, как и газ: он поддерживал температуру в зоне с высокими эксплуатационными характеристиками, что делает плазму более стабильной и предотвращает соскабливание стенок камеры токамака.

Использование порошка может также помочь ученым в разработке более простых и безопасных форм плазменных реакций, называемых плазмой низкой плотности. Этими плазмами можно управлять более безопасно, и они могут стать более практичной формой реактора для использования в энергетическом секторе. Черт возьми, когда плазменная реакция считается довольно опасной и экспериментальной, наличие каких-либо вариантов — это способ привлечь больше исследователей к бой и открыть поле для новых идей.

И поскольку ученые могут просто добавлять больше порошка по мере необходимости, команда PPPL полагает, что его исследование имеет большие последствия и для использования классических термоядерных реакторов, где непрерывное время безотказной работы жизненно важно для любой версии, которая может использоваться в долгосрочной перспективе. Ведущий ученый доктор Роберт Лансфорд сказал в пресс-релизе Принстона: «Это один из способов добраться до стационарного термоядерного аппарата». Другими словами, это шаг к энергетическому святому Граалю.

Лаборатория плазменной физики в Принстоне — это национальная лаборатория, спонсируемая правительством, в той же категории, что и Аргонна, Ферми и Лос-Аламос. Министерство энергетики США финансирует и усиливает эти лаборатории не как команду фермеров для профессиональной науки, а как основное место, где инновации происходят в США. Если бы практический термоядерный реактор появился в одной из этих лабораторий, это действительно доказало бы концепцию.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.