Πείραμα σύντηξης στο Ηνωμένο Βασίλειο που χρησιμοποιείται στο κυνήγι για καθαρή ενέργεια
Πείραμα σύντηξης στο Ηνωμένο Βασίλειο που χρησιμοποιείται στο κυνήγι για καθαρή ενέργεια
λεζάντα εικόναςArtwork: Το Mast Upgrade θα δοκιμάσει έ
λεζάντα εικόναςArtwork: Το Mast Upgrade θα δοκιμάσει έναν καινοτόμο σχεδιασμό σύντηξης
Ένα πρωτοποριακό πείραμα πυρηνικής σύντηξης που εδρεύει στο Oxfordshire έχει ενεργοποιηθεί για πρώτη φορά.
Το Mast Upgrade θα μπορούσε να καθαρίσει μερικά από τα εμπόδια για την παροχή καθαρής, απεριόριστης ενέργειας για το δίκτυο.
Η σύντηξη διαφέρει από τη σχάση, την τεχνολογία που χρησιμοποιείται από τους υπάρχοντες πυρηνικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας, επειδή θα μπορούσε να απελευθερώσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας με μικρή σχετιζόμενη ραδιενέργεια.
Η μηχανή των 55 εκατομμυρίων λιρών χρειάστηκε επτά χρόνια για την κατασκευή της.
Η τρέχουσα πυρηνική ενέργεια βασίζεται στη σχάση, όπου ένα βαρύ χημικό στοιχείο χωρίζεται για την παραγωγή ελαφρύτερων.
Αλλά η πυρηνική σύντηξη λειτουργεί συνδυάζοντας δύο ελαφριά στοιχεία για να γίνει βαρύτερο. Είναι μια προσπάθεια να αναπαράγονται οι διαδικασίες του Ήλιου εδώ στη Γη.
Σε αντίθεση με τη σχάση, δεν παράγει μακροχρόνια ραδιενεργά απόβλητα και θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτούμε τη δύναμή μας – αντιμετωπίζοντας ταυτόχρονα την κλιματική κρίση.
Ξεκινά η συναρμολόγηση του μεγαλύτερου έργου πυρηνικής σύντηξης
Πυρηνική σύντηξη: «Ένα ερώτημα πότε, όχι εάν»
Η αναβάθμιση Mast (Mega Amp Spherical Tokamak) θα χρησιμοποιεί έναν καινοτόμο σχεδιασμό γνωστό ως σφαιρικό tokamak.
ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΔΙΚΑΙΩΜΑΤΑ ΕΙΚΟΝΑΣΤΖΟΝ ΛΟΡΕΝΣ
λεζάντα εικόναςΜέσα στο tokamak, όπου τα πλάσματα ελέγχονται από μαγνητικά πεδία
Το tokamak είναι μια συσκευή σύντηξης που χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να περιορίσει το πλάσμα – ζεστό, ιονισμένο αέριο – μέσα σε ένα δοχείο. Αυτό το πλάσμα επιτρέπει στα φωτιστικά στοιχεία να συντήκονται και να αποδίδουν ενέργεια.
Τα περισσότερα tokamaks έχουν σχήμα ντόνατ. Αλλά στο Mast Upgrade, το μέγεθος της τρύπας της ζύμης έχει μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο, δίνοντας στο πλάσμα ένα σχεδόν σφαιρικό προφίλ.
Ο καθηγητής Ian Chapman, διευθύνων σύμβουλος της Αρχής Ατομικής Ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου (UKAEA), δήλωσε ότι η ενεργοποίηση ήταν «μια πραγματικά σημαντική στιγμή».
Το πρώτο πλάσμα στο μηχάνημα σηματοδοτεί την έναρξη αυτής της προσπάθειας για να οδηγήσει το Ηνωμένο Βασίλειο πιο κοντά στην κατασκευή ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σύντηξης. Είναι ένα πράγμα να ελέγχετε ένα πλάσμα και να κάνετε σύντηξη. Αλλά είναι άλλο να παράγουμε περισσότερη ενέργεια από την αντίδραση από ό, τι βάζει το πείραμα.
Το Culham Center for Fusion Energy φιλοξενεί και το Mast Upgrade και ένα μηχάνημα σύντηξης που ονομάζεται JET (το Joint European Torus) Το JET χρησιμοποιεί τον πιο συμβατικό σχεδιασμό και ήταν ο πρόδρομος μιας διεθνούς μηχανής σύντηξης πολλών δισεκατομμυρίων ευρώ που ονομάζεται Iter. Αυτό το τελευταίο έργο είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά πειράματα στον κόσμο, τα οποία θα επιδείξουν σύντηξη σε κλίμακα.
Εκτός από το ακριβό μονοπάτι σύντηξης που ακολουθεί ο Iter, οι ερευνητές στο Culham εξερευνούν ένα παράλληλο κομμάτι.
«Σκεφτόμαστε μια πορεία προς τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης που επέτρεπαν μικρότερες και επομένως φθηνότερες κατασκευές. Ελπίζουμε ότι θα επιτρέψει ταχύτερη διείσδυση στις αγορές ενέργειας. Αυτή είναι η γένεση πίσω από το σφαιρικό tokamak», δήλωσε ο καθηγητής Chapman στο BBC News.
λεζάντα εικόναςΜέσα στο tokamak, όπου τα πλάσματα ελέγχονται από μαγνητικά πεδία
Το tokamak είναι μια συσκευή σύντηξης που χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να περιορίσει το πλάσμα – ζεστό, ιονισμένο αέριο – μέσα σε ένα δοχείο. Αυτό το πλάσμα επιτρέπει στα φωτιστικά στοιχεία να συντήκονται και να αποδίδουν ενέργεια.
Τα περισσότερα tokamaks έχουν σχήμα ντόνατ. Αλλά στο Mast Upgrade, το μέγεθος της τρύπας της ζύμης έχει μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο, δίνοντας στο πλάσμα ένα σχεδόν σφαιρικό προφίλ.
Ο καθηγητής Ian Chapman, διευθύνων σύμβουλος της Αρχής Ατομικής Ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου (UKAEA), δήλωσε ότι η ενεργοποίηση ήταν «μια πραγματικά σημαντική στιγμή».
Το πρώτο πλάσμα στο μηχάνημα σηματοδοτεί την έναρξη αυτής της προσπάθειας για να οδηγήσει το Ηνωμένο Βασίλειο πιο κοντά στην κατασκευή ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σύντηξης. Είναι ένα πράγμα να ελέγχετε ένα πλάσμα και να κάνετε σύντηξη. Αλλά είναι άλλο να παράγουμε περισσότερη ενέργεια από την αντίδραση από ό, τι βάζει το πείραμα.
Το Culham Center for Fusion Energy φιλοξενεί και το Mast Upgrade και ένα μηχάνημα σύντηξης που ονομάζεται JET (το Joint European Torus) Το JET χρησιμοποιεί τον πιο συμβατικό σχεδιασμό και ήταν ο πρόδρομος μιας διεθνούς μηχανής σύντηξης πολλών δισεκατομμυρίων ευρώ που ονομάζεται Iter. Αυτό το τελευταίο έργο είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά πειράματα στον κόσμο, τα οποία θα επιδείξουν σύντηξη σε κλίμακα.
Εκτός από το ακριβό μονοπάτι σύντηξης που ακολουθεί ο Iter, οι ερευνητές στο Culham εξερευνούν ένα παράλληλο κομμάτι.
«Σκεφτόμαστε μια πορεία προς τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης που επέτρεπαν μικρότερες και επομένως φθηνότερες κατασκευές. Ελπίζουμε ότι θα επιτρέψει ταχύτερη διείσδυση στις αγορές ενέργειας. Αυτή είναι η γένεση πίσω από το σφαιρικό tokamak», δήλωσε ο καθηγητής Chapman στο BBC News.
ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΔΙΚΑΙΩΜΑΤΑ ΕΙΚΟΝΑΣUKAEAλεζάντα εικόναςΗ αναβάθμιση Mast (Mega Amp Spherical Tokamak), η οποία θα χρησιμοποιεί το σφαιρικό tokamak
Αλλά, λέει, «η μεγάλη πρόκληση πίσω από το σφαιρικό tokamak είναι ότι οι οριακές συνθήκες πίσω από την πραγματοποίηση σύντηξης είναι ότι χρειάζεστε το καύσιμο να είναι 10 φορές πιο ζεστό από τον Ήλιο.
«Εάν το βάλεις σε ένα πολύ μικρότερο κουτί … οι πιθανότητες τήξης των τοιχωμάτων του κουτιού είναι πολύ υψηλότερες. Επομένως, χρειάζεσαι έναν πολύ έξυπνο τρόπο για να βγεις τη θερμότητα.»
Αυτό που έχουν κάνει οι μηχανικοί και οι φυσικοί στο Culham είναι να σχεδιάσουν ένα περίπλοκο και τεχνικά απαιτητικό σύστημα εξάτμισης. Οι επιστήμονες της UKAEA σχεδιάζουν τώρα να δοκιμάσουν αυτή τη νέα εξάτμιση, η οποία ονομάζεται εκτροπέας Super-X, στο Mast Upgrade.
Έχει σχεδιαστεί για να διοχετεύει πλάσμα έξω από το μηχάνημα σε θερμοκρασίες αρκετά χαμηλές για να αντέχουν τα υλικά, πράγμα που σημαίνει ότι τα εξαρτήματα μπορούν να διαρκέσουν πολύ περισσότερο.
«Εάν λειτουργεί, προσφέρει πραγματικά μια διαδρομή για πολύ πιο συμπαγείς μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σύντηξης, με πολύ πιο ανταγωνιστικό κόστος για την παροχή σύντηξης εδώ στη Γη», δήλωσε ο Ian Chapman.
Η υπουργός Επιστημών του Ηνωμένου Βασιλείου, Amanda Solloway, δήλωσε: «Θέλουμε το Ηνωμένο Βασίλειο να είναι παγκόσμιος ηγέτης στην ενέργεια σύντηξης και να αξιοποιήσει το εκπληκτικό δυναμικό του ως πηγή καθαρής ενέργειας που θα μπορούσε να διαρκέσει για εκατοντάδες χρόνια.
«Με την υποστήριξη κυβερνητικής χρηματοδότησης ύψους 55 εκατομμυρίων λιρών, η ενεργοποίηση του Mast Upgrade Device είναι μια στιγμή ορόσημο για αυτό το εθνικό πείραμα σύντηξης και μας φέρνει ένα ακόμη βήμα πιο κοντά στον στόχο μας για την κατασκευή του πρώτου εργοστασίου σύντηξης του Ηνωμένου Βασιλείου έως το 2040.»
Από τον συντάκτη Paul Rincon Science, την ιστοσελίδα του BBC News Που δημοσιεύθηκε Πριν από 9 ώρες
Κατηγορίες:
Σχόλια