Ang pagtukod sa BEST host alang sa nuclear fusion device sa China nagsugod sa komprehensibo
Kaniadtong Oktubre 1, usa ka hinungdanon nga kauswagan ang nahimo sa pagtukod sa aparato nga nukleyar nga fusion sa China nga BEST.
Ang base nga may gibug-aton nga kapin sa 400 ka tonelada malampuson nga na-install ug gamiton sa pagdala sa BEST host nga adunay kinatibuk-ang gibug-aton nga mga 6700 ka tonelada, nga nagtimaan sa komprehensibo nga pagsugod sa pagtukod alang niining dagkong nasud nga bug-at nga makinarya nga host.
Sa umaabot, kini nga himan mao ang una nga internasyonal nga validated nga demonstrasyon sa nuclear fusion power generation, ug gilauman nga modan-ag ang unang kahayag pinaagi sa nuclear fusion sa 2030.
Nuclear Fusion: Ang Katapusan nga Password alang sa Pagsuhid sa Cosmic Energy
Gikan sa misteryo sa padayon nga pagdilaab sa adlaw sulod sa 4.6 ka bilyon ka tuig ngadto sa kataposang tinguha sa katawhan sa "dili mahurot" nga limpyo nga enerhiya, ang nukleyar nga fusion kanunay nga usa sa labing makapasilaw nga direksyon sa panukiduki sa natad sa syensya. Dili lang kini ang kinauyokan nga puwersa sa pagpalihok sa mga bituon nga mobuga ug kahayag ug kainit sa uniberso, apan usa usab ka -mubo nga teknolohiya nga adunay potensyal nga hingpit nga mabag-o ang talan-awon sa enerhiya sa tawo.
Sa yanong pagkasulti, ang nukleyar nga fusion nagtumong sa proseso sa mas gaan nga atomic nuclei (sama sa hydrogen isotopes deuterium ug tritium) nga nagbuntog sa electrostatic repulsion (Coulomb repulsion) tali sa nuclei sa hilabihan ka taas nga temperatura ug pressure, nagbangga ug naghugpong ngadto sa mas bug-at nga atomic nuclei (sama sa helium), samtang nagpagawas ug dakong kantidad sa enerhiya. Kini nga proseso nagsunod sa mass energy equation ni Einstein nga "E=mc ²" - ang kinatibuk-ang masa sa nahugpong nga bag-ong nucleus gamay ra kay sa sumada sa mga masa sa duha ka nuclei sa wala pa ang fusion, ug ang pagkunhod sa masa (mass loss) ipagawas sa porma sa enerhiya, nga adunay densidad sa enerhiya nga labaw sa bisan unsang enerhiya nga gigamit karon sa tawo.
Aron masabtan ang kusog sa enerhiya sa nukleyar nga fusion, gikinahanglan lamang ang usa ka set sa data comparison: ang enerhiya nga gipagawas sa fusion reaction nga 1 kilo sa deuterium tritium mixture maoy katumbas sa kainit nga namugna sa pagkasunog sa 27000 ka tonelada nga standard coal o ang enerhiya nga namugna sa kompletong pagkasunog sa 120 ka tonelada nga gasolina; Bisan pa, ang enerhiya nga gipagawas sa nukleyar nga fission fuel nga parehas nga kalidad (sama sa uranium-235) mga 1/4 lang sa gipagawas sa nuclear fusion. Labaw sa tanan, ang mga tinubdan sa sugnod alang sa nukleyar nga fusion halos walay kinutuban - ang deuterium kaylap nga anaa sa tubig sa dagat sa Yuta, ug ang matag litro sa tubig sa dagat adunay deuterium nga makapagawas sa enerhiya nga katumbas sa 300 ka litro nga gasolina pinaagi sa fusion. Ang deuterium nga anaa sa tubig-dagat sa tibuok kalibotan makatubag sa panginahanglan sa enerhiya sa katawhan sulod sa kapin sa usa ka milyon ka tuig; Bisan tuod talagsa ra kaayo ang tritium sa kinaiyahan, mahimo kini nga artipisyal nga maandam pinaagi sa pag-react sa lithium (usa ka elemento nga abunda sa crust sa Yuta) nga adunay mga neutron, ug walay problema sa "kakulang sa gasolina".
Bisan pa, ang pagkab-ot sa kontrolahon nga nukleyar nga fusion dili usa ka sayon nga buluhaton, ug ang kinauyokan nga hagit niini anaa sa "unsaon paghimo ug pagpadayon sa grabeng mga kondisyon alang sa nukleyar nga fusion". Sa sulod sa Adlaw, ang gravitational collapse nagmugna ug taas nga temperatura nga 15 milyon degrees Celsius ug taas nga presyur sa 250 bilyon nga atmospera, natural nga nagtagbo sa "kondisyon sa pagsunog" alang sa nukleyar nga fusion; Apan sa Yuta, ang mga tawo dili makasundog sa ingon ka kusog nga grabidad ug mahimo ra nga masundog ang grabe nga mga palibot pinaagi sa mga paagi sa teknolohiya. Sa pagkakaron, adunay duha ka panguna nga direksyon sa panukiduki:
Ang usa ka tipo mao ang magnetic confinement fusion, nga girepresentahan sa International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), nga sagad nailhan nga "artipisyal nga adlaw". Gigamit niini ang usa ka kusog kaayo nga magnetic field (mga 100000 ka beses nga mas kusog kaysa magnetic field sa Yuta) aron i-confine ang plasma (ang ikaupat nga estado sa butang diin ang atomic nuclei ug mga electron gibulag) nga adunay temperatura nga hangtod sa 150 milyon degrees Celsius sa usa ka circular vacuum chamber (tokamak device), paglikay sa taas nga -temperatura sa plasma gikan sa pagkontak sa gikinahanglan nga plasma sa plasma ug sa pagpahinabo sa pagpabugnaw sa gikinahanglan nga plasma sa device, mga reaksyon sa fusion. Kaniadtong 2023, ang aparato nga "Artificial Sun" (EAST) sa China nakab-ot ang padayon nga operasyon sa plasma sa 120 milyon nga℃Celsius sa 403 segundo, nagbutang usa ka rekord sa kalibutan ug nagbutang sa pundasyon alang sa sunod nga mga eksperimento sa ITER.
Ang laing matang mao ang Inertial confinement fusion, nga girepresentahan sa National Ignition Facility (NIF) sa Estados Unidos. Gipunting niini ang 192 ka taas nga-energy lasers sa usa ka deuterium tritium nga target nga adunay diyametro nga pipila lang ka milimetro, gipainit ang target ngadto sa 30 milyon degrees Celsius ug gi-compress kini ngadto sa 100 ka pilo nga densidad sa kinauyokan sa Yuta sa mubo nga panahon (mga 10 trilyon sa usa ka segundo), nga naggamit sa kalit nga pagsabwag sa plasma sa dili pagsabwag. Kaniadtong Disyembre 2022, nakab-ot sa NIF ang "net energy gain" sa unang higayon - ang enerhiya nga gipagawas sa mga reaksyon sa fusion milabaw sa kusog sa input laser, nga nagtimaan sa usa ka dako nga pagkahugno sa inertial confinement nga ruta.
Gawas pa sa taas nga densidad sa enerhiya ug abunda nga sugnod, ang nukleyar nga fusion aduna usab labing kasigurohan ug pagkamahigalaon sa kinaiyahan. Dili sama sa nuclear fission, ang nuclear fusion reactions mohunong dayon sa higayon nga mawala ang grabeng mga kondisyon (sama sa magnetic field interruption o laser stop), ug walay risgo sa "core meltdown"; Ang nag-unang produkto sa reaksyon mao ang helium (usa ka dili-makahilo ug dili makadaot nga inert gas), nga dili makagama ug dugay-nga radioactive waste sama sa nuclear fission ug halos walay polusyon sa kinaiyahan.
Bisan tuod ang mga tawo wala pa makakab-ot sa komersyal nga nuclear fusion power generation (gipaabot nga magkinahanglan og 30-50 ka tuig nga teknolohikal nga kauswagan), ang matag lakang sa pag-uswag sa nukleyar nga fusion, gikan sa natural nga pagsagol sa adlaw ngadto sa anam-anam nga mga breakthrough sa laboratoryo, nagduso sa katawhan nga mas duol sa tumong sa "enerhiya kagawasan". Sa umaabot, kung ang mga planta sa gahum sa nukleyar nga fusion mikaylap sa tibuuk kalibutan, ang katawhan hingpit nga makalingkawas gikan sa pagsalig sa mga fossil fuel, pagsulbad sa mga problema sa kalibutan sama sa pagbag-o sa klima ug kakulang sa enerhiya, ug magsugod sa usa ka bag-ong panahon nga gibase sa limpyo ug walay kinutuban nga kusog.
