Bilim Adamları, 192 Lazer Patlamasıyla Nükleer Füzyon Atılımını Gerçekleştirdi

Beykozlu

New member
California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda füzyon enerjisi üzerinde çalışan bilim adamları Salı günü, güneşin gücünü bir laboratuvarda yeniden üretme konusunda önemli bir kilometre taşını aştıklarını duyurdular.

Bilim adamları onlarca yıldır yıldızların parlamasını sağlayan nükleer reaksiyon olan füzyonun gelecekte bol miktarda enerji kaynağı sağlayabileceğini söylediler.

Salı günü açıklanan sonuç, laboratuvar ortamında reaksiyonu başlatmak için gerekenden daha fazla enerji üreten ilk füzyon reaksiyonu oldu.


Livermore laboratuvarında silah fiziği ve tasarımı program direktörü Mark Herrmann, “Girdiğimizden daha fazla enerji çıkarabilmemiz, bunun mümkün olduğuna dair bir varoluş kanıtı sağlıyor” dedi. “Üzerine inşa edilebilir, geliştirilebilir ve daha iyi hale getirilebilir ve gelecekte potansiyel olarak bir enerji kaynağı olabilir.”


Çevre açısından bakıldığında, füzyon her zaman güçlü bir çekiciliğe sahip olmuştur. Güneş ve yıldızlarda füzyon, sürekli olarak hidrojen atomlarını helyuma dönüştürerek gezegenleri yıkayan güneş ışığı ve sıcaklık üretir.

Füzyon, Dünya’daki deneysel reaktörlerde ve lazer laboratuvarlarında, fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanan kirlilik ve sera gazları ve mevcut nükleer santrallerin yarattığı uzun ömürlü tehlikeli radyoaktif atıklardan yoksun, çok temiz bir enerji kaynağı olarak ününü hak ediyor. , enerji üretmek için uranyumun parçalanmasını kullanan.


Füzyon Enerjisi İçin Umut

Güneşin içinde gerçekleşen süreci kopyalayan nükleer füzyon, dünyanın enerji sorununa olası bir çözüm olarak görülüyor.


  • Büyük Bir Atılım: Bilim adamlarının füzyon araştırmalarında potansiyel olarak önemli bir ilerlemeyi duyurmaları bekleniyor. İşte füzyon hakkında bilmeniz gerekenler.
  • Doğru Kenar gerçeklik :Küresel ısınmayla ilgili yükselen alarmın ortasında, yıldızların enerjisini arayan start-up’lara uzun vadeli para akıyor.
  • Gelişmekte Olan Bir Endüstri :Düzinelerce start-up ve büyük ölçüde finanse edilen hükümet geliştirme projeleri, ticari füzyon reaktörleri inşa etme çabalarını sürdürüyor.
  • Temiz Enerjili Bir Rüya Makinesi: Füzyon çabalarının çoğu, tokamaklar olarak bilinen halka şeklindeki reaktörleri kullandı. İşte nasıl çalıştıkları.
Bununla birlikte, her zaman rahatsız edici bir uyarı vardı. Bilim adamlarının füzyonun asi gücünü kontrol etmeye yönelik tüm çabalarında, deneyleri, üretilen füzyon reaksiyonlarından daha fazla enerji tüketti.

Bu, 5 Aralık sabahı, bir haftadan biraz daha uzun bir süre önce, laboratuvarın Ulusal Ateşleme Tesisindeki 192 dev lazerin elmas kaplı donmuş bir hidrojen topağı içeren kurşun kalem silgisi büyüklüğünde küçük bir silindiri patlatmasıyla değişti.


Lazer ışınları silindirin üstünden ve altından girerek onu buharlaştırdı. Bu, daha ağır hidrojen formları olan döteryum ve trityumdan oluşan BB boyutunda bir yakıt peletini sıkıştıran içe doğru bir X-ışınları saldırısı oluşturdu.

Saniyenin 100 trilyonda birinden daha az süren kısa bir anda, 2,05 megajoule enerji – kabaca bir pound TNT’ye eşdeğer – hidrojen peletini bombaladı. Yaklaşık 1,5 libre TNT’ye eşdeğer enerji veya yaklaşık 1,5’luk bir enerji kazancı taşıyan bir nötron parçacıkları seli – füzyon ürünü – dışarı aktı.

Bu, lazer füzyon bilim adamlarının ateşleme dediği eşiği, füzyon tarafından üretilen enerjinin, reaksiyonu başlatan gelen lazerlerin enerjisine eşit olduğu bölme çizgisini geçti.

Başarılı deney, 1997’de Ulusal Ateşleme Tesisi’nin inşası başladığında vaat edilen ateşleme hedefine nihayet ulaşıyor. Ancak, 2009’da operasyonlar başladığında, tesis neredeyse hiç füzyon üretmedi; bu, federalden 3,5 milyar dolarlık bir yatırımın ardından utanç verici bir hayal kırıklığı devlet.

2014 yılında, Livermore bilim adamları nihayet bir miktar başarı bildirdiler, ancak üretilen enerji çok küçüktü – 60 watt’lık bir ampulün beş dakikada tükettiğine eşdeğer. Önümüzdeki birkaç yıldaki ilerleme hafif ve küçüktü.

Ardından, geçen yılın Ağustos ayında tesis çok daha büyük bir enerji patlaması üretti – lazer ışığı enerjisinin yüzde 70’i kadar enerji.

Dr. Herrmann, araştırmacıların daha sonra şaşırtıcı Ağustos başarısını daha iyi anlamak için bir dizi deney gerçekleştirdiklerini ve lazerlerin enerjisini neredeyse yüzde 10 artırmak ve hidrojen hedeflerinin tasarımını iyileştirmek için çalıştıklarını söyledi.


2.05 megajoule’de ilk lazer atışı Eylül ayında gerçekleştirildi ve bu ilk deneme 1.2 megajul füzyon enerjisi üretti. Dahası, analiz, küresel hidrojen topağının eşit şekilde sıkıştırılmadığını ve hidrojenin bir kısmının esas olarak yandan fışkırdığını ve füzyon sıcaklıklarına ulaşmadığını gösterdi.

Bilim adamları daha iyi çalışacağına inandıkları bazı ayarlamalar yaptılar.

Dr. Herrmann, “Atımın önündeki tahmin, iki katına çıkabileceği yönündeydi,” dedi. “Aslında, bundan biraz daha fazla arttı.”

Ulusal Ateşleme Tesisinin temel amacı, Amerika Birleşik Devletleri’nin nükleer silahlarını sürdürmesine yardımcı olacak deneyler yapmaktır. Bilim adamları, bu nükleer reaksiyonları bir laboratuvarda daha az yıkıcı bir ölçekte gerçekleştirerek, Amerika Birleşik Devletleri’nin 1992’de durdurduğu yer altı nükleer bomba patlamalarından topladıkları verileri değiştirmeyi hedefliyorlar.

Dr. Herrmann, tesisten daha fazla füzyon çıktısı, “daha fazla yer altı testine ihtiyaç duymadan nükleer caydırıcımıza olan güvenimizi korumamıza olanak tanıyan” daha fazla veri üretecek dedi. “Bu sadece oradaki yeteneklerimizi genişletiyor, daha az tahminle ve daha fazla güvenle çalışmamızı sağlıyor.”

Bu özel Livermore deneyinde yer almayan Rochester Üniversitesi Lazer Enerjisi Laboratuvarı baş bilimcisi Riccardo Betti, “Amaç bu, laboratuvarda termonükleer bir yakıtın ilk kez ateşlenebileceğini göstermek. zaman.”

“Ve bu yapıldı,” diye ekledi. “Yani bu harika bir sonuç.”

Deneyin enerji üretimine yönelik çıkarımları çok daha geçicidir.

Dr. Betti, “Oradan şebekede gerçekten enerjiye geçmek çok uzun ve zor bir yol” dedi.


Füzyon, esasen emisyonsuz bir güç kaynağı olacak ve her yıl atmosfere milyarlarca ton gezegeni ısıtan karbondioksit pompalayan kömür ve doğal gaz yakan enerji santrallerine olan ihtiyacı azaltmaya yardımcı olacaktır.

Ancak füzyonun yaygın ve pratik bir ölçekte elde edilmesi, hatta onlarca yıl boyunca mümkün olmayacak.

Çoğu iklim bilimci ve politika yapıcı, ısınmayı 2 santigrat derece ile sınırlama hedefine veya daha da iddialı olan 1,5 santigrat derece ısınma hedefine ulaşmak için dünyanın 2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşması gerektiğini söylüyor.

Henry Çeşmesi raporlamaya katkıda bulundu.
 
Üst