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如何将反应所需的原料冷却到这样的高温?:亚博网页版登陆

亚博网页版登陆 互联网 2021年01月12日
本文摘要:与核裂变发电相比,核聚变发电是更彻底解决能源危机的方式。根据Tri和Alpha的反应,可以有效地缩短气云不稳定的时间。现在的状况很明显,如果想解决问题越来越紧迫的能源危机的话,完全没有比高效的核聚变更更现实的方案。

冷却

位于洛杉矶的能源公司Tri-alpha,Energy去年8月宣布生产能够使超高温氢等离子体稳定不存在5毫秒的设备。这个时间看起来很短,但是现在在核聚变领域研究的方向显然不现实。

最近,他们在高效核聚变领域取得了新的进展,Tri-alphaenergy最近获得了5亿美元的投资,集中精力拆除实验室的设备,建设更大的设备,计划在2020年左右建设简单高效的核聚变原型反应堆。这些是实验室现有的设备,很快就不会被规模更大的机器所取代,照片来源、technologyreview人类已经掌握了非常成熟期的高效裂变发电技术,但高效的裂变技术仍在艰苦的研究中。

裂变是技术成熟期,但缺点也显着。例如,如果核废料处理不当,就不会非常危险,燃料在自然界非常少,不能再造等。核聚变的优点是燃料重水必须从海水中提取,储藏量完全无限,核废料半衰期短,完全污染。

国家

与核裂变发电相比,核聚变发电是更彻底解决能源危机的方式。但是,在现在的技术手段中,核聚变面临着完全不能构筑的困难。

反应必须在亿度的高温下展开。现在人类还没有找到能忍受寄居这么低温度的材料。如何将环境温度冷却到一亿度以上是一个大问题。

目前,人类唯一构建的核聚变反应不高效——氢弹爆炸,氢弹爆炸过程中充分冷却温度的方法是利用原子弹再次爆炸的高温,即氢弹用于原子弹。但是,这样的核聚变过程似乎不能用展发电,只有找到随时控制反应的开始、结束、开展速度的方法,才能作为和平的用途。

上述核聚变面临的难题主要与高温有关:如何将反应所需的原料冷却到这样的高温?当反应物质冷却到这种高温时,如何安全地容纳它?目前,科学界广泛尊重的这两个问题的解决方案是用激光冷却反应物质,用磁场约束反应物质,使容器表面不被认识,以免容器被焚烧。激光冷却效率低,不需要加热器和冷却物体的必要认识。

核聚变

目前,为了超过最低的冷却效率,激光被制成球形,发射器从冷却物质的所有方向同时冷却。目前,美国在这个领域的研究进展最慢,国家点火装置正在实验中,192个激光器同时探讨冷却技术。国家点火装置、照片来源、Wikipedia对反应物质的制约一般认为应该交给磁场完成,通过在环加速器内产生磁场,参加反应的带电粒子在电磁感应中心认识到管壁,现在最标准化的制约装置被称为托卡马克装置,前苏联库尔正托夫研究所的科学家发明者如下图所示:照片来源、Wikipedia但Trikipedialpha使用的原理不同,建立了被称为场偏移装置的基本上去除了基本上去除了Cikikipelerforfing的基本上,还有几根据去除了Ciforng的基本装置,去除了Corng的基本上去除了Cong的基准。TriAlpha设计的反应堆原型示意图、图像来源、youtube根据TriAlpha的设想,反应时,必须反应的物质从两端以极高的速度向中央空出,现在的设备碰撞的粒子产生的气云不超过反应所需的高温,现在反应物超过千万度左右反应堆的理论模型,颗粒碰撞后产生的气云不会立即减弱,图像来源,youtube,但如果没有其他措施,这个气云就不会迅速散落,看起来像挂在上面的棍子一样的东西是为了解决问题而设定的。

他们不会有几束高能量颗粒流出。根据Tri和Alpha的反应,可以有效地缩短气云不稳定的时间。再加上粒子流动后的效果,右图表左侧的曲线是没有粒子流动时的维持时间,右侧更暗的曲线是有粒子流动时的维持时间,图像来源,youtube最近Tri下Alpha大幅度调整了进入射光粒子流动的角度和强度。根据他们的反应,现在气云不存在的时间已经超过了非常宽的程度。

不足以开始下一步的实验。因此,他们在多年的高调行动后开始发表新闻,制作了官方网站。

调整后(上图)的维持时间(右图坐标轴的亮线)大幅减少,图像来源、youtube高效的核聚变确实实用化,意味着人类长期不需要为能源而后遗症。现在的状况很明显,如果想解决问题越来越紧迫的能源危机的话,完全没有比高效的核聚变更更现实的方案。核聚变技术在少数国家手中可能会出现科学技术寡头,可能不会出现意外的问题,但风险总有一天与机会共存,不能窒息。

无论如何,首次开发高效核聚变的国家,在解决问题本身的能源危机的同时,政治和经济也没有大的优势。这也是所有大国——包括中国拼命开发这项技术的原因之一。

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