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核球:怪异的地球可能会彻底改变聚变能

一个名为Wendelstein 7-X的聚变反应堆内的氢等离子体(?Max Planck Institute for pla ... a Physics)

一个研究小组有一个实现核聚变并产生能量的计划,他们的提议看起来与世界上已经看到的聚变计划大相径庭。

如果这个小组是正确的,那么奇怪的是,在任何正在进行的常规聚变项目完成之前,球形的氢硼反应堆都能以有用的形式建造出来。

新反应堆设计背后的秘密?它所依赖的元素与以前的项目完全不同,它使用不同的 ... 来加热核心。[地球上最热的8个地方]

难以捉摸的动力源

原子内部有很多能量被锁住。

这些能量的大部分组成了将原子结合在一起的结合力。物理学家在上个世纪的大部分时间里都知道,他们可以通过分裂这些键来利用这种能量。原子裂变这一反应已经被用来摧毁广岛和长崎的城市,并为现今世界上所有的核反应堆提供动力。“KDSPE”“KDSPS”,但事实证明,原子核的反作用,甚至更强大(毕竟是对太阳的反应)。虽然裂变反应堆通常分裂非常大的原子,比如铀或钚,但聚变反应堆的目标是将非常轻的原子粉碎在一起。通常,这些原子核是氢的重同位素,如氘和氚,这意味着它们有额外的中子。它们融合形成氦,在这个过程中释放出大量的能量。

人类武器库中所有已知的最大武器都是聚变炸弹,也被称为氢弹,它将氘和氚粉碎在一起,释放出巨大的爆炸和辐射闪光。然而,没有有用的聚变反应堆存在。每一个已经建立的模型所消耗的维持核聚变反应所需的热等离子体的能量都比电模型所产生的能量要多。

许多研究人员仍然认为,一旦实现净正核聚变,它将提供一种功能无限的能量来源,对全球能源经济具有变革性影响。

游戏改变者新的氢硼反应堆是一个潜在的游戏改变者,原因很简单:效率。

一个氘氚反应堆在发电的路上面临着两个挑战:大量的能量在原子在反应过程中释放中子而被浪费,剩余的能量不能直接转化为电能。取而代之的是,它被用来加热水,使涡轮转动,产生电能。因此,大部分投入到反应中的能量不能有效地转化为可用的电能。

,但是在12月12日发表在《激光与粒子束》杂志上的新研究中,澳大利亚新南威尔士大学的物理学家海因里希·霍拉和他的同事们认为,他们可以通过使用完全不同的聚变反应。

如果你将氢-0(只有一个没有中子或电子的质子)和硼-11(有六个中子的硼的版本)融合成三个氦-4核(每个核都含有两个质子和两个中子),研究人员写道,没有中子被浪费。原子结合得很干净,没有失去任何核心粒子。在霍拉提出的反应堆中,等离子体的能量可以直接转化为电能,而不会浪费一路上的热水,因为聚变的能量是以带电粒子流的形式释放出来的,它相对容易在一根电线中转化为电流。

不同于氘氚反应堆,氘氚反应堆使用环形室中的磁铁将过热等离子体保持在原位,Hora的球形氢硼反应堆使用激光来触发和维持反应。霍拉说,这些激光是至关重要的:它们浪费的能量要少得多,加热等离子体中的原子,并用更少的能量将原子保持在原位。[5每码这些激光使氢硼等离子体的温度达到50亿华氏度(30亿摄氏度),密度是氘氚反应堆中等离子体的10万倍。这些反应条件比其他项目的目标要强烈得多,但霍拉和他的团队写道,考虑到目前的技术,至少根据研究人员早期的实验和模拟,应该更容易达到这些条件。

球形,同时,将允许超高温等离子体在其核心保持更有效的圆柱形,这使得它成为圆柱形激光的理想目标。球形的形状也有效地保留了聚变反应产生的能量,研究人员说,“KdSPE”“KdSPs”没有任何种类的能量正聚变反应器存在。但这是有一天可能实现的早期工作。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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