Was ist Magnetfusion?

Die Magnetbeschränkung ist ein Ansatz zur Kernfusion, bei dem ein Plasma (ionisiertes Gas) in einem Magnetfeld suspendiert und seine Temperatur und sein Druck auf große Werte erhöht werden.Die Kernfusion ist eine Art Kernenergie, die bei leichten Atomkern - Wasserstoff, Deuterium, Tritium oder Helium - bei großen Temperaturen und Drücken zusammengesetzt wird.Das gesamte Sonnenlicht und die Hitze stammen aus Kernfusionsreaktionen, die in seinem Kern fortgesetzt werden.Dadurch kann die Sonne überhaupt existieren - der äußere Druck der Fusionsreaktionen haben die Tendenz zum Gravitationskollaps aus.

Obwohl die Menschheit die Spaltungsenergie genutzt hat - die starke Kerne zerbrochen -, entgeht uns eine erfolgreiche Fusionskraft immer noch.Bisher verbraucht jeder Versuch, eine Fusionsleistung zu erzeugen, mehr Energie als er produziert.Die Magnetfusion ist einer von zwei beliebten Ansätzen für die nukleare Fusion-das andere ist die Trägheitsfusion, bei der ein Brennstoffpellet mit leistungsstarken Lasern bombardiert wird.Derzeit gibt es ein Multi-Milliarden-Dollar-Projekt, das jeden Weg verfolgt-die nationale Zündeinrichtung in den Vereinigten Staaten verfolgt Trägheitsfusion, und der internationale thermonukleäre experimentelle Reaktor, ein internationales Projekt, verfolgt die Fusion der magnetischen Einschränkung.

Die Experimente in der Magnetbeschränkung fusion begannen 1951, als Lyman Spitzer, ein Physiker und Astronom, den Stellerer baute, ein mit der acht geformter Plasma-Begrenzungsvorrichtung.Ein großer Durchbruch erfolgte 1968, als russische Wissenschaftler der Öffentlichkeit das Tkamak -Design präsentierten, ein Torus, der das Design der kommenden magnetischen Fusionsgeräte für magnetische Einschränkungen darstellen würde.Im Jahr 1991 gab es in Großbritannien, einem Spheromak oder einem sphärischen Tokamak einen weiteren Schritt nach vorne mit dem Bau von Start (kleines Verhältnis von Tight -Sehenswürdigkeiten).Tests zeigten, dass dieses Gerät bei der Initiierung von Fusionsreaktionen etwa dreimal besser ist als die meisten Tokamaks, und Spheromaks ist weiterhin ein fortlaufender Untersuchungsbereich in der Fusionsforschung.muss auf Temperaturen rund 100 Millionen Kelvin erhitzt werden.Bei solch hohen Temperaturen haben die Partikel eine enorme kinetische Energie und versuchen ständig zu entkommen.Eine Fusionsforschung vergleicht die Herausforderung der Magnetbeschränkungsfusion mit dem, einen Ballon zu drücken - wenn Sie auf einer Seite hart drücken, steigt sie nur auf einer anderen aus.Bei der Magnetfusion kollidiert dieses Ausbruch mit der Reaktorwand mit hoher Temperaturpartikeln und kratzt Metallbits in einem als Sputtern bezeichneten Prozess ab.Diese Partikel absorbieren Energie, senken die Gesamttemperatur des engen Plasma und erschweren die richtige Temperatur.

Wenn die Fusionskraft gemeistert werden könnte, könnte sie zu einer beispiellosen Energiequelle für die Menschheit werden, aber selbst die optimistischsten Forscher erwarten keine kommerzielle Stromerzeugung vor 2030.