ฟิวชั่นการกักขังแม่เหล็กคืออะไร?

fusion Magnetic Consentement Fusion เป็นวิธีการฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้องกับการระงับพลาสมา (ก๊าซไอออนไนซ์) ในสนามแม่เหล็กและเพิ่มอุณหภูมิและความดันให้อยู่ในระดับที่ดีฟิวชั่นนิวเคลียร์เป็นพลังงานนิวเคลียร์ชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสอะตอมแสง - ไฮโดรเจน, ดิวเทอเรียม, ไอโซโทปหรือฮีเลียม - ถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันที่อุณหภูมิและแรงกดดันที่ดีแสงและความร้อนของดวงอาทิตย์ทั้งหมดมาจากปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์อย่างต่อเนื่องในแกนกลางของมันมันผ่านสิ่งนี้ว่าดวงอาทิตย์สามารถอยู่ได้เลย - แรงกดดันภายนอกของปฏิกิริยาฟิวชั่นทำให้เกิดความสมดุลของแนวโน้มที่จะเกิดการล่มสลายของแรงโน้มถ่วง

ถึงแม้ว่ามนุษยชาติจะควบคุมพลังงานฟิชชัน - ทำลายนิวเคลียสหนัก - สำหรับพลังงานนิวเคลียร์ แต่พลังงานฟิวชั่นที่ประสบความสำเร็จยังคงช่วยให้เราหายไปป่านนี้ทุกความพยายามในการสร้างพลังงานฟิวชั่นนั้นใช้พลังงานมากกว่าที่มันผลิตMagnetic Convinement Fusion เป็นหนึ่งในสองวิธีที่ได้รับความนิยมในการฟิวชั่นนิวเคลียร์-อีกวิธีหนึ่งคือฟิวชั่นการกักตัวแบบเฉื่อยซึ่งเกี่ยวข้องกับการทิ้งระเบิดเม็ดเชื้อเพลิงด้วยเลเซอร์ที่มีกำลังสูงขณะนี้มีโครงการมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ที่ดำเนินการตามเส้นทางแต่ละเส้นทาง-โรงงานจุดระเบิดแห่งชาติในสหรัฐอเมริกากำลังดำเนินการฟิวชั่นการกักตัวเฉื่อยและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ระหว่างประเทศซึ่งเป็นโครงการระหว่างประเทศ

การทดลองในการหลอมรวมของแม่เหล็กเริ่มต้นขึ้นในปี 1951 เมื่อ Lyman Spitzer นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ได้สร้าง Stellerator ซึ่งเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลาสมารูปทรงแปดรูปความก้าวหน้าครั้งสำคัญเกิดขึ้นในปี 2511 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียนำเสนอการออกแบบโทคามาคต่อสาธารณชนซึ่งเป็นทอรัสที่จะออกแบบอุปกรณ์ฟิวชั่นที่มีการกักขังแม่เหล็กมากที่สุดในปี 1991 มีอีกก้าวหนึ่งไปข้างหน้าด้วยการก่อสร้างจุดเริ่มต้น (อัตราส่วนเล็ก ๆ น้อย ๆ Tokamak) ในสหราชอาณาจักร Spheromak หรือ Tokamak ทรงกลมการทดสอบแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้ดีกว่า Tokamaks ส่วนใหญ่ประมาณสามเท่าในการเริ่มต้นปฏิกิริยาฟิวชั่นและ spheromaks ยังคงเป็นพื้นที่การสอบสวนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยฟิวชั่น

เพื่อให้ปฏิกิริยาฟิวชั่นมีประสิทธิภาพจะต้องได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิประมาณ 100 ล้านเคลวินที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้อนุภาคมีพลังงานจลน์มหาศาลและพยายามหลบหนีอย่างต่อเนื่องการวิจัยฟิวชั่นหนึ่งเปรียบเทียบความท้าทายของการผสมผสานแม่เหล็กฟิวชั่นกับการบีบบอลลูน - ถ้าคุณกดอย่างหนักในด้านหนึ่งมันจะปรากฏขึ้นอีกครั้งในการผสมผสานระหว่างแม่เหล็กฟิวชั่นนี้ทำให้เกิดอนุภาคอุณหภูมิสูงที่จะชนกับผนังเครื่องปฏิกรณ์ขูดบิตโลหะในกระบวนการที่เรียกว่าสปัตเตอร์อนุภาคเหล่านี้ดูดซับพลังงานลดอุณหภูมิรวมของพลาสมาที่ จำกัด และทำให้อุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นเรื่องยาก

หากพลังฟิวชั่นสามารถควบคุมได้มันอาจกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีใครเทียบได้สำหรับมนุษยชาติ แต่แม้แต่นักวิจัยในแง่ดีที่สุดก็ไม่คาดหวังการผลิตพลังงานเชิงพาณิชย์ก่อนปี 2030