Phương tác tổng hợp giam cầm từ tính là gì?

Fusion Fusion giam cầm từ tính là một cách tiếp cận với phản ứng tổng hợp hạt nhân liên quan đến việc đình chỉ huyết tương (khí ion hóa) trong từ trường và nâng nhiệt độ và áp suất của nó lên mức lớn.Hạt nhân là một loại năng lượng hạt nhân được sản xuất khi các hạt nhân nguyên tử ánh sáng - hydro, deuterium, tritium hoặc helium - được hợp nhất với nhau ở nhiệt độ và áp suất lớn.Tất cả các mặt trời ánh sáng và nhiệt bắt nguồn từ các phản ứng hợp nhất hạt nhân đang diễn ra trong lõi của nó.Thông qua điều này mà mặt trời có thể tồn tại - áp lực bên ngoài của các phản ứng hợp nhất cân bằng xu hướng sụp đổ hấp dẫn.

Mặc dù nhân loại đã khai thác năng lượng phân hạch - phá vỡ các hạt nhân nặng - vì sức mạnh hạt nhân, sức mạnh hợp nhất thành công vẫn còn lảng tránh chúng ta.Cho đến nay, mọi nỗ lực tạo ra năng lượng hợp nhất tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với sản xuất.Phản ứng tổng hợp giam cầm từ tính là một trong hai cách tiếp cận phổ biến đối với phản ứng tổng hợp hạt nhân-cách khác là phản ứng tổng hợp giam cầm quán tính, liên quan đến việc bắn phá một viên nhiên liệu với laser công suất cao.Hiện tại có một dự án trị giá hàng tỷ đô la theo đuổi mỗi con đường-cơ sở đánh lửa quốc gia tại Hoa Kỳ đang theo đuổi hợp nhất giam cầm quán tính, và lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế, một dự án quốc tế, đang theo đuổi phản ứng tổng hợp từ trường.Các thí nghiệm trong phản ứng tổng hợp giam cầm từ tính bắt đầu vào năm 1951, khi Lyman Spitzer, một nhà vật lý và nhà thiên văn học, đã xây dựng Stellerator, một thiết bị giam cầm hình plasma hình tám hình.Một bước đột phá lớn đến vào năm 1968, khi các nhà khoa học Nga trình bày thiết kế Tokamak cho công chúng, một hình xuyến sẽ là thiết kế của hầu hết các thiết bị hợp nhất giam cầm từ tính sắp tới.Vào năm 1991, có một bước tiến khác với việc xây dựng bắt đầu (tỷ lệ khung hình chặt chẽ nhỏ Tokamak) ở Anh, một hình cầu hoặc một tokamak hình cầu.Thử nghiệm cho thấy thiết bị này tốt hơn gấp ba lần so với hầu hết các tokamak khi bắt đầu các phản ứng hợp nhất và spheromaks tiếp tục là một lĩnh vực điều tra liên tục trong nghiên cứu hợp nhất.phải được làm nóng đến nhiệt độ khoảng 100 triệu Kelvin.Ở nhiệt độ cao như vậy, các hạt có động năng to lớn và không ngừng cố gắng trốn thoát.Một nghiên cứu hợp nhất so sánh thách thức của sự hợp nhất giam cầm từ tính với việc siết một quả bóng bay - nếu bạn nhấn mạnh ở một bên, nó chỉ bật ra một mặt khác.Trong phản ứng tổng hợp giam cầm từ tính, điều này bật ra làm cho các hạt nhiệt độ cao va chạm với thành lò phản ứng, cạo các bit kim loại trong một quá trình được gọi là phun.Các hạt này hấp thụ năng lượng, làm giảm tổng nhiệt độ của huyết tương giới hạn và khiến việc đạt được nhiệt độ phù hợp trở nên khó khăn.Nếu sức mạnh hợp nhất có thể được làm chủ, nó có thể trở thành một nguồn năng lượng vô song cho nhân loại, nhưng ngay cả các nhà nghiên cứu lạc quan nhất cũng không mong đợi việc phát điện thương mại trước năm 2030.