Mi az a mágneses szülés fúziója?

A mágneses szülés fúziója a nukleáris fúzió megközelítése, amely magában foglalja a plazma (ionizált gáz) mágneses mezőben történő felfüggesztését, valamint hőmérsékletének és nyomásának nagy szintre emelését.A nukleáris fúzió egy olyan típusú atomenergia, amelyet a könnyű atommagok - hidrogén, deutérium, trícium vagy hélium - nagy hőmérsékleten és nyomáson összeolvasztanak.Az összes napfény és a hő a magjában folyamatban lévő nukleáris fúziós reakciókból származik.Ezzel egyáltalán létezhet a nap - a fúziós reakciók külső nyomása egyensúlyba hozza a gravitációs összeomlás iránti hajlamot.

Noha az emberiség kihasználta a hasadási energiát - szétválasztva a nehéz magokat - az atomenergia miatt, a sikeres fúziós teljesítmény még mindig elkerül minket.Eddig a fúziós energia előállításának minden kísérlete több energiát fogyaszt, mint amennyit termel.A mágneses szülés fúziója a nukleáris fúzió két népszerű megközelítésének egyike-a másik az inerciális szülés fúziója, amely magában foglalja az üzemanyagpellet nagy energiájú lézerekkel történő bombázását.Jelenleg van egy több milliárd dolláros projekt, amely mindegyik utat folytatja-az Egyesült Államokban a Nemzeti Gyújtóhely inerciális szülés fúzióját folytatja, és a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor, a nemzetközi projekt, mágneses szülési fúziót folytat.

A mágneses szülés fúziójában végzett kísérletek 1951-ben kezdődtek, amikor Lyman Spitzer, a fizikus és csillagász, építette a Stellerator-t, egy nyolc alakú plazmabarbizó eszközt.Egy jelentős áttörés 1968 -ban érkezett, amikor az orosz tudósok bemutatták a Tokamak dizájnját a nyilvánosság számára, egy olyan torusnak, amely a leginkább mágneses szülési fúziós eszközök kialakítása lenne.1991 -ben újabb lépés történt a Start (kis szűk nézet -arány Tokamak) felépítésével, az Egyesült Királyságban, egy Spheromak vagy egy gömb alakú Tokamak.A tesztelés azt mutatta, hogy ez az eszköz körülbelül háromszor jobb, mint a legtöbb Tokamaks a fúziós reakciók kezdeményezésében, és a Scheromaks továbbra is folyamatos vizsgálati terület a fúziós kutatásban.A hőmérsékleten körülbelül 100 millió Kelvin hőmérsékleten kell melegíteni.Ilyen magas hőmérsékleten a részecskék óriási kinetikus energiával rendelkeznek, és folyamatosan próbálnak elmenekülni.Az egyik fúziós kutatás összehasonlítja a mágneses szülés fúziójának kihívását a ballon megnyomásával - ha az egyik oldalon keményen nyomja meg, akkor csak a másikra felbukkan.A mágneses szülés fúziójában ez a felbukkanás miatt a magas hőmérsékletű részecskék ütköznek a reaktor falával, és lekaparják a fémdarabokat egy porlasztásnak nevezett folyamatban.Ezek a részecskék elnyelik az energiát, csökkentve a zárt plazma teljes hőmérsékletét, és megnehezítik a megfelelő hőmérséklet elérését.

Ha a fúziós hatalom elsajátítható, akkor páratlan energiaforrássá válhat az emberiség számára, de még a legoptimista kutatók sem várják el a kereskedelmi energiatermelést 2030 előtt.