00:52
Comentarii Adauga Comentariu

_ Oamenii de știință explică: Ce este energia de fuziune inerțială?

_ Oamenii de știință explică: Ce este inerția energie de fuziune?

Fuziunea este un fenomen natural care oferă planetei noastre o mare parte din energia sa – generată la milioane de kilometri distanță în centrul soarelui nostru.

Aici, pe Pământ, oamenii de știință sunt încercând să reproducă condițiile fierbinți și dense care duc la fuziune. În centrul unei stele, presiunile gravitaționale și temperaturile ridicate – în jur de 200 de milioane de grade Fahrenheit – energiză și stoarce atomii suficient de apropiați pentru a-și fuziona nucleele și a genera exces de energie.

„Scopul final al cercetării fuziunii este pentru a reproduce un proces care are loc în stele tot timpul”, spune Arianna Gleason, om de știință la Laboratorul național de accelerație SLAC al Departamentului de Energie. „Doi atomi de lumină se reunesc și fuzionează pentru a forma un singur nucleu mai greu și mai stabil. Ca urmare, excesul de masă – un nucleu are o masă mai mică decât cei doi care l-au format – este convertit în energie și transportat.”

Acea masă rămasă (m) devine energie (E) datorită faimoasei ecuații E=mc2 a lui Einstein. Realizarea fuziunii pe Pământ este surprinzător de simplă și a fost realizată de multe ori în ultimele decenii folosind o gamă largă de dispozitive. Partea grea este de a face procesul să se auto-susțină, astfel încât un eveniment de fuziune să conducă următorul pentru a crea o „plasmă care arde” susținută, care ar putea genera în cele din urmă energie curată, sigură și abundentă pentru alimentarea rețelei electrice.

„Te poți gândi la asta ca la lovirea unui chibrit”, explică Alan Fry. director de proiect pentru Matter in Extreme Conditions Petawatt Upgrade al SLAC (MEC-U). „Odată aprinsă, flacăra continuă să ardă. Pe Pământ trebuie să creăm condițiile potrivite – densitate și temperatură foarte ridicate – pentru ca procesul să se întâmple, iar una dintre modalitățile de a face asta este cu laserele.”

Introduceți energia de fuziune inerțială sau IFE, o abordare potențială pentru construirea unei centrale electrice comerciale de fuziune folosind combustibil de fuziune și lasere. IFE a obținut un sprijin național sporit, deoarece oamenii de știință de la Instituția Națională de Aprindere (NIF) a Laboratorului Național Lawrence Livermore (LLNL) au demonstrat în mod repetat reacții de fuziune care au produs un câștig net de energie pentru prima dată oriunde în lume.

" Cu fascicule laser intense, am obținut aprinderea, ceea ce înseamnă că am obținut mai multă energie dintr-o țintă de fuziune decât energia laser introdusă în ea”, a explicat Siegfried Glenzer, profesor de știință fotonică și director al diviziei de știință de înaltă densitate energetică a SLAC.

Fuziune inerțială: Cum funcționează

Tehnica utilizată la NIF, cunoscută sub numele de fuziune inerțială, este una dintre cele două idei principale care sunt explorate pentru crearea unei surse de energie de fuziune. Cealaltă, cunoscută sub denumirea de fuziune cu izolare magnetică, folosește câmpuri magnetice pentru a conține combustibil de fuziune sub formă de plasmă.

Cu fuziunea cu izolare inerțială, plasma este creată folosind lasere intense și o granulă mică umplută cu hidrogen - de obicei deuteriu și tritiu, izotopi cu unul și, respectiv, doi neutroni în nucleu. Peletul este înconjurat cu un material ușor care se vaporizează spre exterior atunci când este încălzit de lasere. Și atunci când se întâmplă, există o reacție netă în interior, care provoacă o implozie.

„Aceasta este în principiu o rachetă sferică”, explică Fry. „Prin ejectarea eșapamentului spre exterior, conduce racheta în direcția opusă. În acest caz, materialul vaporizat din exteriorul peletului împinge izotopii de hidrogen spre centru.”

Laserele trebuie aplicate. cu precizie pentru a obține o undă de șoc simetrică care se deplasează spre centrul amestecului de hidrogen - creând temperatura și densitatea necesare pentru a începe reacția de fuziune. Evenimentele de aprindere NIF folosesc 192 de fascicule laser pentru a crea această implozie și a determina fuziunea izotopilor.

„Tehnologia laserului și înțelegerea noastră a procesului de fuziune au avansat atât de rapid încât acum putem folosi limitarea laserului pentru a crea o plasmă arzând de la fiecare eveniment de fuziune”, a spus Gleason.

Dar mai este un drum lung de parcurs. Laserele folosite pentru energia de fuziune inerțială trebuie să poată declanșa mai rapid și să devină mai eficiente din punct de vedere electric, spun experții.

Laserele de la NIF sunt atât de mari și complexe încât pot declanșa doar de trei ori pe zi. Pentru a ajunge la o sursă de energie de fuziune inerțială, a spus Glenzer, „avem nevoie de lasere care să poată funcționa de 10 ori pe secundă. Așadar, trebuie să îmbinăm rezultatele fuziunii NIF cu tehnologii eficiente cu laser și țintă de combustibil.”

Fry folosește analogia unui piston dintr-un cilindru de mașină pentru a descrie modul în care reacțiile individuale de fuziune se adună pentru a genera putere susținută. „De fiecare dată când injectați combustibil și îl aprindeți, acesta se extinde și împinge pistonul în motorul dumneavoastră”, a spus el. „Pentru ca mașina să se miște, trebuie să o faci din nou și din nou la mii de rotații pe minut – sau de zeci de ori pe secundă și exact asta trebuie să facem cu energia de fuziune inerțială pentru a o transforma într-un sistem viabil, continuu. , sursă de energie durabilă."

"Pentru a atinge câștigul de energie necesar pentru o centrală pilot de fuziune, trebuie să trecem de la aproximativ de două ori mai multă energie decât în ​​- câștigul actual din experimentele NIF - la o energie câștig de 10 până la 20 de ori mai mult decât energia laser pe care o introducem”, a spus Glenzer. „Avem simulări care ne arată că nu este un obiectiv nerezonabil, dar va fi nevoie de multă muncă pentru a ajunge acolo.”

Mai mult, acele estimări actuale ale câștigului de energie din aprindere nu includ toate energie sau electricitate necesare pentru a face acea fotografie cu laser. Pentru a face din IFE o soluție energetică, aveți nevoie de creșterea eficienței întregului sistem sau a prizei de perete, ceea ce va presupune progrese în ambele direcții: mai multă energie din reacția de fuziune și mai puțină energie în laser, spune Fry.

Centurile de știință și tehnologie a energiei de fuziune inerțială, anunțate recent, sponsorizate de DOE, reunesc expertiza din mai multe instituții pentru a face față acestor provocări.

SLAC este partener în două dintre cele trei hub-uri, aducând expertiza laboratorului și capabilități în experimente cu laser cu viteză mare de repetiție, sisteme laser și toate tehnologiile însoțitoare.

„O dezvoltare interesantă este noile instalații laser planificate la Universitatea de Stat din Colorado și SLAC”, spune Glenzer, care este director adjunct al hub-ul RISE condus de CSU. Instalația laser de mare putere de la CSU și proiectul MEC-U de la Linac Coherent Light Source de la SLAC se vor baza pe cea mai recentă arhitectură laser și vor furniza impulsuri laser la 10 cadre pe secundă.

„LCLS a fost Operând lasere în ultimii zece ani la mai mult de 100 de fotografii pe secundă, ceea ce înseamnă că avem o experiență tehnologică foarte puternică în efectuarea de experimente cu rată mare de repetiție”, a spus Glenzer. „Am dezvoltat noi ținte, diagnostice și detectoare care pot profita de ratele ridicate de repetiție și care sunt destul de unice în acest domeniu și se potrivesc bine cu ceea ce dorim să obținem cu IFE.”

Dar. mai sunt multe de învățat despre cum să loviți cu precizie o țintă în centrul unei camere de 10 ori pe secundă, astfel încât resturile țintei și puterea de fuziune să nu afecteze sau să deterioreze laserele sau inserția țintei.

În calitate de partener în hub-ul STARFIRE condus de LLNL, SLAC va contribui la crearea unor cerințe tehnice detaliate pentru sistemele laser pentru IFE, care sunt strâns legate de cele care urmează să fie construite pentru proiectul MEC-U în curs de desfășurare la SLAC, spune Fry.

„Laserele avansate de la MEC-U vor folosi o modalitate mai eficientă de a introduce energie în laser și o schemă avansată de răcire pentru a rula la o rată de repetiție mai mare. Tehnologiile pe care le dezvoltăm și întrebările științifice putem răspunde cu el, sunt convingătoare pentru IFE.”

În plus, razele X ultraluminoase de la LCLS pot ajuta oamenii de știință să înțeleagă ce se întâmplă în combustibilul cu hidrogen în timp ce trece prin fuziune sau ce se întâmplă în material care este suflat de pe pelete pentru a provoca implozia.

De fapt, materialele joacă un rol cheie în dezvoltarea IFE, spune Gleason. „Folosirea laserelor pentru a imploda o țintă uniform și sferic este atât de dificilă, deoarece materialele sunt întotdeauna defecte: există o dislocare, un defect, o neomogenitate chimică, o rugozitate a suprafeței, o porozitate la mezoscală. Pe scurt, există întotdeauna variații și defecte în materiale.”

Unul dintre lucrurile de care este încântată este să înțeleagă mai bine materialele implicate cu IFE la nivel atomic pentru a testa și perfecționa modelele fizice pentru proiecte specifice IFE, a spus ea.

„La SLAC avem instrumente fenomenale pentru a cerceta în profunzime materialele. Înțelegând fizica imperfecțiunilor, le putem transforma „defectele” în caracteristici care pot fi luate în considerare în designul lor – putem avea o mulțime de butoane pe care să le pornim în reglarea compresiei. în procesul de fuziune."

O altă mare provocare pe care toți cei trei cercetători sunt dornici să o abordeze este formarea forței de muncă necesare pentru a face cercetări și a conduce instalațiile de energie de fuziune ale viitorului.

centrele includ finanțare pentru implicarea studenților, a spus Glenzer. „Vom antrena următoarea generație de oameni de știință și tehnicieni pentru a profita de aceste noi capacități.”

Fry și Gleason sunt, de asemenea, foarte convinși de a atrage oameni în domeniu, astfel încât energia de fuziune, pe măsură ce se dezvoltă, să fie o întreprindere incluzivă.

„Vom avea nevoie de ingineri, tehnicieni, operatori, resurse umane și profesioniști în achiziții etc.”, a spus Gleason. „Cred că mulți tineri se pot aduna în spatele fuziunii și se pot simți împuterniciți făcând ceva care împinge criza climatică – vor să vadă o schimbare în viața lor.”

Glenzer este convins că vor . "Oamenii speculaseră că va dura 30 de ani pentru a construi o centrală de energie de fuziune, dar recenta descoperire a aprinderii a adus această perspectivă mai aproape de realitate. Am crescut deja câștigul de fuziune cu 1.000 în ultimii 10 ani de muncă la NIF", a spus el.

„Potențialul pentru o sursă de energie curată, echitabilă și abundentă – și toată știința și tehnologia care vine alături de dezvoltarea energiei de fuziune – este foarte interesant.”

LCLS este o facilitate pentru utilizatori DOE Office of Science. Nodurile de energie de fuziune au fost formate prin programul de cercetare accelerată a științei și tehnologiei energiei de fuziune inerțială (IFE-STAR) al DOE.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ BORIS JOHNSON: Dacă Ucraina va cădea, va fi un punct de cotitură catastrofal în istorie - și o umilință totală pentru Occident... De ce naiba așteptăm să dăm acestei națiuni eroice armele de care are nevoie?

_ EXCLUSIV: Citiți noua poveste de dragoste uluitoare de la autorul cărții O zi. Marnie nu s-a gândit niciodată că va fi atât de singură încât va vorbi la televizor. Michael face lungi plimbări solitare în ploaie. Acum afla ce se intampla in continuare...

_ Starul Chiefs, Travis Kelce, tr�ntește berea pe scenă după ce a primit diploma de la Universitatea din Cincinnati (VIDEO)

_ Națiunile cu cele mai mici penisuri din lume dezvăluite într-o hartă interactivă - și unde Marea Britanie și SUA se clasează ambele în ceea ce privește dimensiunea

_ �Mă duc �n instanță pe BULLSH*T!� � Președintele Trump �l cheamă pe Joe Biden pentru cazurile sale de LEGISLARE ILEGALĂ �mpotriva lui Trump �n scopul interferenței electorale

_ H&M și Zara, în centrul unui scandal imens: sunt acuzate de implicare în defrișările ilegale

_ Irina Bara a trecut de primul tur al calificărilor la turneul de la Rouen

_ Expert: Provocarea Iranului de către Israel riscă să atragă Marea Britanie şi SUA într-un alt conflict major

_ Moment înfricoșător Un băiat de 17 ani este ademenit într-un parc de o fată de 15 ani, înainte de a fi urmărit de o bandă de patru oameni care l-au înjunghiat până la moarte într-o ucidere cu „capcană de miere”.

_ Tensiuni între Iran şi Israel. SUA ,,mută mijloace suplimentare” în Orientul Mijlociu / Israelul interceptează rachete lansate din Liban

_ Noua lege a pensiilor: ce tip de concedii vor fi luate în calcul la vechime

_ Eleanor Coppola a murit la 87 de ani: regizorul Hearts Of Darkness și soția legendarului regizor Francis Ford Coppola a murit în California

_ Un judecător decide să nu amâne procesul lui Trump care acuză mediatizarea excesivă

_ Districtul școlar face următorul pas în renunțarea la programul pentru talentați din Seattle

_ Atac armat într-un mall din Sydney: Mai multe persoane înjunghiate / Un bărbat a fost împuşcat mortal de poliţie - VIDEO

_ Pastila care înlocuiește exercițiile fizice: cum ar putea fi folosită și ce boli și-ar găsi o rezolvare prin folosirea ei

_ Un tânăr cunoscut ca persoană cu tulburări de comportament, care consuma băuturi alcoolice, fost găsit mort în zona barajului Topoliceni, în județul Neamț

_ Fostul şef al biatlonului mondial Anders Besseberg a fost condamnat la trei ani şi o lună de închisoare pentru corupție

_ Alertă în apropierea Capitalei! A fost semnalată prezența unui urs - Mesaj Ro-Alert

_ Trump „vrea să ducă America înapoi în anii 1800” despre avort, spune VP Harris

_ Eleanor Coppola a murit la 87 de ani: regizorul Hearts Of Darkness și soția legendarului regizor Francis Ford Coppola a murit în California

_ Au pus blocajele în mișcare o revoltă globală?

_ 20 de fotbaliste feminine se retrag din ligă din cauza jucătorilor transgender

_ Panica cu bagel lovește Brick Lane: clienții stau la coadă în mulțime în fața magazinului emblematic Beigel Bake din cauza temeri greșite că era pe cale să se închidă în urma zvonurilor de pe rețelele sociale

_ Royal Marines se pregătesc să conducă evacuarea „în stil Dunkirk” a britanicilor care trăiesc în Orientul Mijlociu în cazul în care Iranul ar lansa atacuri cu rachete asupra Israelului după explozia consulului care a ucis 13 persoane

_ Libertatea care a fost cândva internetul

_ Ultima frontieră... Actorul Martin Quinn devine primul scoțian care îl interpretează pe Scotty în Star Trek, în timp ce joacă în viitoarea serie prequel a emisiunii SF, după ce englezul Simon Pegg a preluat anterior rolul emblematic.

_ Ce a făcut Bill Gates după ce tatăl său a fost diagnosticat cu boala Alzheimer

_ EXCLUSIV: Deputatul din California, Bill Essayli, discută despre legislația pentru a pune capăt protecției sanctuarelor și eliberarea ilegalilor condamnați pentru crime sexuale �mpotriva minorilor (VIDEO)

_ Mama influencer dezvăluie un truc pentru a împiedica mucegaiul pâinii și costă doar 60 de lei

_ Pierderea lui Chelsea de 90 de milioane de lire sterline pune presiune asupra vânzărilor de jucători

_ Rusia îl convoacă pe ambasadorul francez din cauza comentariilor „inacceptabile” ale ministrului de externe

_ Un bărbat înarmat cu un cuțit a agresat verbal angajații unui magazin din Târgu Mureş, amenințând apoi că se va arunca de la etajul cinci

_ Tulburătoarea poveste a femeii cu patru picioare: tatăl ei cerea bani curioșilor care doreau să o vadă

_ Dimineața sau seara? Când e cel mai bine să faci sport - avantaje și dezavantaje

_ 'Literatura română suferă o ireparabilă pierdere'. Criticul literar Dan Cristea, director al revistei 'Luceafărul de dimineaţă', a murit

_ Hanami - sărbătoarea primăverii are loc în Grădina Japoneză din Herăstrău

_ Cântecele lui Taylor Swift revin pe TikTok la două luni după ce au fost retrase din cauza unei dispute privind licența și înainte de lansarea noului album al starului pop

_ Cine este Fiona Shackleton, avocata de divorț din „magnolie de oțel” care l-a sfătuit celebru pe Prințul Charles în lupta sa grea cu Diana (și a scos odată un ulcior plin cu apă dintr-o Heather Mills furioasă!)

_ Alexandru Rafila o corectează pe șefa CNAS: 'Nu intră în vigoare de la 1 iulie 2024' / Câți români sunt fără asigurare de sănătate

_ Autostrada A0 din jurul Capitalei prinde contur. Se deschid alți 13 km pentru circulație / FOTO

_ VIDEO Șmecheria era să le aducă moartea: S-au dus să facă 'liniuțe' pe un drum nedeschis circulație publice și au făcut accident

_ Partea întunecată a lui Skins: modul în care drama adolescente controversată care a încântat drogurile și petrecerile și-a lăsat tânăra distribuție să se simtă „neprotejată” cu scene de sex „compromisitoare” și cu o lipsă de protecție.

_ Se pare că Hummer ucide nivelul de echipare EV Base 2 pe măsură ce cererea se răcește

_ Cumpărând voturi: Biden anulează datoria studenților pentru 277.000 de debitori înaintea alegerilor prezidențiale

_ Australia �și pregătește propria �Gardă Națională� pentru a impune blocarea �n timpul următoarei pandemii

_ Decizia Lufthansa şi Austrian Airlines cu privirile la zborurile spre Teheran

_ VIDEO - Un sobor de preoţi ruși zboară cu icoane făcătoare de minuni deasupra zonelor sinistrate pentru a opri inundațiile

_ Pericolul din spatele jocurilor video spam care au invadat reclamele sociale

_ Tenis: după prima zi a Billie Jean King Cup, Ucraina conduce România cu 2-0

_ SUA acuză China că stimulează maşina de război a Rusiei în Ucraina

_ Căutarea primăriei Londrei devine haos, în timp ce Sadiq Khan este chinuit de un bărbat despre „doo-doo absolut care iese din gură” din cauza dosarului său de crimă cu cuțit - întâlnirea fiind oprită

_ Poliţia Română a adus în ţară 11 persoane, pe numele cărora au fost emise mandate de executare a unei pedepse privative de libertate sau mandate de arestare

_ Moment istoric: Banca Angliei renunţă la un model depăşit al previziunilor privind inflaţia

_ Analiză: cum ar putea arăta un război deschis între Israel şi Iran / Armata israeliană e superioară din punct de vedere tehnologic, dar Teheranul are la dispoziţie un "stoc substanţial" de rachete şi drone

_ 30 de avioane româneşti vor ajunge la Balcic pentru a sărbători intrarea în Schengen a României și Bulgariei

_ Alertă la AEP după ce date esențiale au fost dezvăluite 'dintr-o eroare'. Toni Greblă: 'Regretăm acest incident / Oameni suntem cu toții'

_ Trei pugiliști români vor concura pentru medalia de aur la Campionatele Europene de box pentru tineret de la Porec

_ �njunghiere �n masă la Sydney, Australia Mall; Un cuțit �mpușcat mort de o polițistă

_ Heroină adusă din Germania, destinată consumatorilor din Iaşi, găsită de poliţişti


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1007, afisate in 17 pagini.