Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics 02
Neexistuje nic jako fúzní reaktor, který by generoval vzrušení. Po devíti letech výstavby a 1 miliardě EUR vědci z Max Planckova institutu fyziky plazmatu vypálili první horký test fúzního zařízení Wendelstein 7-X 10. prosince a vytvořili heliovou plazmu, která trvala jednu desetinu sekundy. a dosáhl milionu stupňů Celsia. Ale ještě nebuďte příliš medializováni. To byl jen krok k přípravě zařízení pro jeho skutečný účel: studium jaderné fúze s vodíkovým plynem.
Okay, teď jsi přečerpán.
Fúze je již dlouho zlatým teletem výzkumu jaderné energie, který ukazuje štěpení jader ve všech kategoriích s výjimkou proveditelnosti. Fúze produkuje obrovské množství energie - koneckonců je to stejný proces, který pohání slunce. Ale jeho moc je to bolest v zadku řešit. Každý fúzní reaktor, který byl dosud postaven, spotřeboval více energie, než vyrobil. Záznam o fúzním výkonu byl nastaven v roce 1997: 16 megawattů vyrobených se vstupním výkonem 24 megawattů. Ale pokud se někdo podaří obrátit tuto rovnici kolem… Můžete říct levnou, bezuhlíkovou energii?
Na rozdíl od méně sofistikované sestřenice nevytváří fúze žádný radioaktivní odpad. Cyklus dodávky vodíku je méně problematický než cyklus dodávky uranu. Být spravedlivý, nejvíce obyčejné zdroje vodíku dnes jsou uhlí a zemní plyn, ale vodík mohl místo toho být produkován elektrolýzou.
Štěpení a fúze jsou podobné ve dvou ohledech. Oba využívají přeměnu atomů jednoho prvku na atomy jiného prvku a oba byly nejprve použity jako zbraně. Tlustý muž a malý chlapec, štěpné bomby upadly v roce 1945 na Hirošimu a Nagasaki, ustoupily do roku 1952 fúzním zařízením jako Ivy Mike. (Ačkoli Ivy Mikeová nebyla postavena jako bomba, brzy byla následována termonukleárními hlavicemi mnoha megatonů ve výtěžku, které byly všechny dodávány mezikontinentální raketou.)
Fuzní bomba byla z nějakého důvodu známa jako H-bomba: bezprecedentní uvolnění energie pochází z fúzí atomů vodíku. Výzkumníci Fusion se snaží tento efekt využít pro civilní výrobu energie. Ukázalo se, že je to výzva. Fúze vodíku na povrchu Země by vyžadovala teploty vyšší než jeden milion stupňů Celsia. Při těchto teplotách se vodík a helium stávají plazmou, čtvrtou formou hmoty.
Ale co je to sakra plazma?
Stručně řečeno, plazma je ionizovaný plyn. V plazmě se všechny molekulární vazby rozpouštějí a elektrony zanechávají své hostitelské atomy. Plazmy jsou vysoce vodivé, protože mají vysokou hustotu nosiče náboje, to znamená, že elektrony a ionty se mohou pohybovat nezávisle na sobě v odezvě na elektrické pole.
I když to všechno zní exoticky, plazma se v našich životech pravidelně objevuje. Světlo z bleskových šroubů a neonových značek pochází z rekombinací elektronů s ionty a klesání do nižších kvantových stavů, což je proces známý jako spontánní emise. Některé plameny jsou dostatečně horké, aby ionizovaly výfukové plyny, a plazmové hořáky, plazmové obrazovky a obloukové svářečky využívají plazma.
Ale všichni, kdo nemají na plazmě ve fúzním reaktoru nic. Při jednom milionu stupňů Celsia jsou atomy ve fúzní polévce velmi energické. Pokud nejsou obsaženy, vypnou, poškodí přístroj a nebudou se navzájem spojovat. Bez omezení byste pravděpodobně nikdy nedosáhli milionu stupňů.
Uzavření je výzkumu jaderné syntézy. Plazma musí být udržována v uzavřeném prostoru a nesmí se dotýkat stěn fúzní nádoby. Samozřejmě, že nádoba musí být udržována ve vysokém vakuu. Wendelstein 7-X používá 65 vakuových čerpadel pro udržení tlaku na 0,000000001 milibarů. (To je 0.000001 Pascals pro vás milenci SI.) Jediný realistický prostředek, jak omezit ionizovaný plyn při pekelných teplotách, je udržet ho v magnetickém poli. A to je místo, kde se věci dostanou opravdu složité.
Po léta byla nejoblíbenějším návrhem fúzního reaktoru tokamak. V letech před tím, než super-počítače hrály šachy, shazovaly lidi na Jeopardy a složené proteiny, vědci přišli s chytrými způsoby, jak vytvořit správně tvarované magnetické pole. V tokamaku elektrický proud procházející plazmovými páry s vnějšími elektromagnety vytváří potřebné magnetické pole.
Ne tak v Wendelstein 7-X. Zde se kontejnmentové pole skládá výhradně z externích supravodivých elektromagnetofonů. Výzkumný tým použil superpočítač k optimalizaci tvaru těchto magnetů a eliminoval potřebu plazmového proudu. Tento styl fúzního reaktoru je známý jako stellarator.
Dosud nikdo nevytvořil fúzní reaktor, který by generoval více energie, než spotřebovává. Dokonce i Wendelstein 7-X, největší reaktor stelátorového typu na světě, byl postaven pro výzkumné účely, nikoli pro výrobu energie. Pokud ale chcete investovat své naděje do projektu jaderné syntézy, Wendelstein 7-X je dobrým místem, kde začít. Nezapomeňte také na ITER, který je největším tokamakem na světě.
'BlacKkKlansman' Oscary: Proč Real Ron Stallworth chtěl "být Narc"
Ron Stallworth, první černý detektiv v policejním oddělení Colorado Springs, říká, že se během svého tajného vyšetřování Ku Klux Klan v roce 1979 nikdy nebál. Ve věku 26 let se Stallworth stal „členem“ skupiny nenávisti. Mluvili jsme se Stallworthem o jeho časovém utajení a proč není fanouškem Donalda Trumpa.
'Iron Fist' darebák chtěl hrát Danny Rand, tak proč on ne?
Lewis Tan, který zahraje padoucha v Netflixu a Marvelovu nadějnou Iron Fist, prozradí, že chtěl zpočátku hrát hlavní roli.
Po rozbití a plovoucí Amok, kdo by chtěl JLENS Blimp teď?
Dokud nebude vyšetřování dokončeno v JLENS Blimpu, který se vymanil z jeho uvázání v Marylandu a před přistáním v Pennyslvánie způsobil katastrofu na východním pobřeží, drahý program je v pořádku. Přesto, i když se orgány rozhodnou, že systém protiraketové obrany v hodnotě 2,7 miliardy dolarů letí, otázky se vynořují ...