Home Mokslas ir technologijos Didžiulis, žlungantis branduolių sintezės reaktoriaus projektas pagaliau užbaigia savo magnetų sistemą

Didžiulis, žlungantis branduolių sintezės reaktoriaus projektas pagaliau užbaigia savo magnetų sistemą

7
0


Prireikė 20 metų, tačiau Tarptautinio sintezės energijos projekto didžiulių toroidinių magnetų projektavimas ir pristatymas baigtas. Pasak an., 19 ritinių dabar yra Pietų Prancūzijoje ITER leidimassudarė sąlygas didžiuliam branduolių sintezės projektui, kad galų gale būtų pagaminta pirmoji plazma.

ITER yra 35 šalių bendradarbiavimas kuriant tokamaką, kuris išbandys branduolinės sintezės, kaip energijos šaltinio, galimybes. Tokamakas yra spurgos formos indas, kuriame yra deganti plazma, kurią skatina sintezės reakcijos.

Branduolio sintezė yra reakcija, kuri įvyksta, kai dviejų ar daugiau atomų lengvieji branduoliai susijungia ir sudaro vieną branduolį, o proceso metu išsiskiria didžiulis energijos kiekis. To negalima painioti su branduolio dalijimusi, kuris išskiria energiją ir radioaktyviąsias atliekas, skaidydamas sunkiuosius branduolius. Branduolio sintezė vyksta natūraliai – tai reakcija, kuri veikia žvaigždes – bet ne Žemėje. Tačiau fizikai ir inžinieriai gali sukelti branduolių sintezę laboratorijoje, tokamaksuose ir naudojant lazerius. Kad ir kaip kvailai skambėtų, tai nėra sudėtingiausia dalis. Tikrasis triukas yra palengvinti sintezės reakcijas, kurios pagamina daugiau energijos, nei reikia katalizuoti, teoriškai gamindamos neribotą energiją.

Tokamakai naudoja magnetus savo plazmai laikyti ir valdyti. ITER toroidinio lauko ritės – eksperimento magnetai – bus atšaldyti vos iki -452,2 laipsnio Farenheito (-269 laipsniais Celsijaus), todėl jie taps superlaidžiais. 56 pėdų aukščio (17 metrų) ritės bus apvyniotos aplink spurgos formos indą, kuriame yra plazma, todėl ITER mokslininkai galės kontroliuoti sintezę vakuuminiame inde.

ITER bus didesnis nei bet kuris kitas tokamakas su centriniu solenoidiniu magnetu, sudarytu iš šešių 110 tonų magnetų modulių. Visas tokamakas svers stulbinančius 23 000 tonų, o jo magnetai sukurs lauką apie 300 000 kartų galingesnis nei ta, kurią sukuria visa mūsų beprotiška planeta. Jo plazma bus įkaitinta iki 302 milijonų laipsnių pagal Farenheitą (150 milijonų laipsnių Celsijaus), o tai 10 kartų karštesnė už Saulės šerdį. Tikimasi, kad kitais metais ITER sulaikys savo pirmąją plazmą su pirmąja sintezės reakcija numatyta 2035 mpagal atnaujintą pradinį lygį, pateiktą praėjusį mėnesį 34-ojoje ITER taryboje. Atnaujintas bazinis tvarkaraštis bus viešai paskelbtas a spaudos konferencija šį trečiadienį, liepos 3 d.

ITER buvo pristatė Gorbačiovas ir Ronaldas Reaganas 1985 m., nors projektas buvo pradėtas įgyvendinti tik 2005 m. Praėjus beveik 20 metų, tokamake dar nebuvo atlikti eksperimentai. Kaip pranešė „Scientific American“.Nuo pat pradžių ITER kaina išaugo keturis kartus, o naujausiais skaičiavimais, projekto vertė viršija 22 mlrd. techniniai trūkumai ir koronaviruso pandemija prisidėjo prie vėlavimų.

Keistas faktas – toks perdėtas, kad tai klišė – teigia, kad branduolių sintezė, kaip energijos šaltinis, visada yra už 50 metų. Tai amžinai tiesiog peržengia šių dienų technologijas ir, kaip nepataisomam buvusiam žmogui, mums visada sakoma „šį kartą bus kitaip“. ITER yra skirtas įrodyti branduolių sintezės energijos technologinį pagrįstumą, bet tai svarbu ne jos ekonominį gyvybingumą. Tai dar viena varginanti problema: branduolių sintezės energijos pavertimas ne tik veikiančiu energijos šaltiniu, bet ir perspektyviu elektros tinklui.

Branduolio sintezė yra laikoma šventuoju energijos fizikos graliu, būdu, kaip nutraukti mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro. Bet tai neateis pakankamai greitai Adresuoti pablogėjusi klimato krizė. Kitaip tariant, net jei ITER demonstruoja didžiulį proveržį inžinerijos srityje, tai tik dalis Gordijaus mazgo problemos. Kad nebūtų šlapia antklodė apie sintezę – mes yra vis arčiau, kaip rodo Nacionalinė uždegimo priemonė technologinis lūžis dar 2022 m– bet dar liko ilgas kelias.

Daugiau: Ar branduolinė sintezė kada nors valdys pasaulį?