فیزیکدانان برای دومین بار در یک واکنش همجوشی به انرژی خالص دست یافتند

انرژی فیوژن مدت‌ها به عنوان یک رویا در نظر گرفته می‌شد، اما در سال‌های اخیر به نظر می‌رسد که این فناوری به واقعیت نزدیک‌تر شده است. دومین نمایش یک واکنش همجوشی که قدرت بیشتری نسبت به استفاده از آن ایجاد می کند، نشانگر مهم دیگری است که نشان می دهد زمان همجوشی ممکن است نزدیک باشد.

تولید نیرو از طریق درهم شکستن اتم ها نوید قابل توجهی دارد، زیرا سوخت فراوان است. در مقادیر ناچیز مورد نیاز است، و واکنش ها باعث تولید ضایعات رادیواکتیو با عمر طولانی و بدون انتشار کربن می شود. مشکل این است که معمولاً فیوژن شروع می شود استفاده انرژی بسیار بیشتر از این واکنش تولید می کند، که در حال حاضر یک کارخانه همجوشی تجاری را به رویایی دور تبدیل می کند.

با این حال، در دسامبر گذشته، دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور به پیشرفت بزرگی دست یافتند. به "اشتعال همجوشی" دست یافت برای اولین بار. مدت به یک واکنش همجوشی اشاره دارد که انرژی بیشتری از آنچه که در آن قرار داده شده تولید می کند و خودپایدار می شود.

اکنون تیم در تاسیسات ملی احتراق این شاهکار را تکرار کرده است. بر اساس گزارشی در فایننشال تایمز. و این بار آنها بازده انرژی حتی بالاتری نسبت به نمایش قبلی تولید کردند که نشان می دهد پیشرفت در حال افزایش است.

"از زمان نشان دادن اشتعال همجوشی برای اولین بار در تأسیسات احتراق ملی در دسامبر 2022، ما به انجام آزمایشات برای مطالعه این رژیم علمی جدید هیجان انگیز ادامه دادیم. سخنگوی آزمایشگاه گفت: در آزمایشی که در 30 جولای انجام شد، ما احتراق را در NIF تکرار کردیم. FT. همانطور که رویه استاندارد ما است، ما قصد داریم این نتایج را در کنفرانس های علمی آتی و در نشریات بررسی شده گزارش کنیم.

تاسیسات احتراق ملی از روشی برای همجوشی به نام محصورسازی اینرسی استفاده می کند که در آن مجموعه ای از 192 لیزر فوق العاده قدرتمند به داخل یک قوطی طلا با یک گلوله کوچک سوخت در وسط شلیک می شود. گلوله سوخت از دو ایزوتوپ مختلف هیدروژن به نام های دوتریوم و تریتیوم تشکیل شده است.

همانطور که لیزرها به داخل قوطی طلا برخورد می کنند، اشعه ایکس تولید می کنند که گلوله سوخت را گرم کرده و به سطوح بسیار بالایی فشرده می کند و یک پلاسما ایجاد می کند. این شرایط را ایجاد می‌کند تا اتم‌های هیدروژن سوخت با یکدیگر همجوش شوند و اتم‌های هلیوم ایجاد کنند و در این فرآیند انرژی انفجاری آزاد شود. کل فرآیند فقط یک میلیاردم ثانیه طول می کشد و گلوله سوخت نیز فقط کافی است یک میلی متر عرض، اما هنوز هم برای تولید مقدار قابل توجهی انرژی کافی است.

در طول آزمایش سال گذشته، این مرکز توانست 3.15 مگاژول انرژی تولید کند که تقریباً 50 درصد بیشتر از انرژی موجود در پرتوهای لیزر بود. این بار aدور، گروه تولید می کندd بیش از 3.5 مگاژول، که بهبود قابل توجهی را در عرض چند ماه نشان می دهد.

کلید بهبود پایین است به درک رو به رشد محققان از نحوه کنترل واکنش همجوشی زمینه ای، جرمی چیتندن در امپریال کالج لندن گفته شده دانشمند جدید. با حفظ پلاسما برای مدت طولانی‌تر، تیم توانست انرژی بیشتری را از فرآیند خارج کند.

اخطارهای زیادی وجود دارد. برای شروع، در حالی که واکنش‌ها انرژی بیشتری نسبت به پرتوهای لیزر تولید می‌کردند، در واقع انرژی لیزرها را تامین می‌کرد و بقیه امکانات به میزان قابل توجهی استفاده می‌شد.y انرژی بیشتر. برای اینکه یک راکتور همجوشی قابل دوام باشد، باید به طور قابل توجهی بیشتر از کل انرژی مورد نیاز برای راه اندازی نیروگاه تولید کند.

علاوه بر این، رویکرد به همجوشی که در آزمایشگاه اتخاذ می‌شود، چندان مناسب نیست به ایجاد یک نیروگاه در حال کار طول می کشد یک روز کامل برای راه اندازی یک آزمایش احتراق منفرد مانند این، زیرا لیزرها برای خنک شدن به زمان نیاز دارند و محققان باید گلوله سوخت را به صورت دستی جایگزین کنند. برای تولید مقدار قابل توجهی نیرو، باید واکنش را چندین بار در ثانیه اجرا کنید.

پل تلاش های دیگر برای ایجاد یک راکتور همجوشی به رویکردی به نام محصور شدن مغناطیسی تکیه کنید، که در آن از آهنرباهای فوق العاده قدرتمند برای نگهداری پلاسمای با دمای بالا برای مدت طولانی استفاده می شود. زمان. در حالی که هیچ یک از اینها هنوز به احتراق همجوشی دست نیافته‌اند، این رویکرد احتمالاً برای ساخت یک نیروگاه تجاری سازگارتر است.

اما حتی اگر بعید است که طرح‌های اولیه نیروگاه‌های همجوشی آینده را ارائه کند، نمایش NIF از احتراق همجوشی و پیشرفت سریع آن در بازده انرژی احتمالاً تشویق قابل‌توجهی به این میدان خواهد بود.

اعتبار تصویر: آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور/رویترز

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• ChartPrime. بازی معاملاتی خود را با ChartPrime ارتقا دهید. دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2023/08/11/physicists-achieve-net-energy-gain-in-a-fusion-reaction-for-the-second-time/