ฟิวชั่นร้อน

ฟิวชั่นร้อน

จะต้องเป็นหนึ่งในการบรรยายสาธารณะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ คำปราศรัยของประธานาธิบดี ต่อการประชุมสมาคมอังกฤษในคาร์ดิฟฟ์ในปี 1920 ยังคงคุ้มค่าที่จะอ่านสำหรับความเรียบง่ายและความชัดเจนของข้อโต้แย้งเพียงอย่างเดียว แต่เป็นวิสัยทัศน์ที่ไม่ธรรมดาของเขาที่โดดเด่นในเกือบศตวรรษต่อมา จนกระทั่งการบรรยายเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าดวงอาทิตย์ได้รับพลังงาน

จากการหดตัว

ของแรงโน้มถ่วง แปลงพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นรังสี เมื่อราว 60 ปีก่อน ลอร์ดเคลวินแย้งว่ากลไกนี้หมายความว่าดวงอาทิตย์จะมีอายุได้ไม่เกิน 20-30 ล้านปี แต่การใช้ข้อโต้แย้งง่ายๆ จากการสังเกตที่หลากหลาย เอ็ดดิงตันแสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ต้องมีอายุมากกว่าที่เคลวินประเมินไว้มาก 

และดาวฤกษ์ต้องดึงพลังงานจากแหล่งอื่นมาใช้โชคดีที่ก่อนที่ จะพูดปราศรัย เพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของเขา ได้วัดมวลของไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็น 1.008 และ 4 ตามลำดับ โต้แย้งว่าดวงอาทิตย์ได้รับพลังงานจากการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม โดยการรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจนสี่ตัว

(โปรตอน) กับอิเล็กตรอนสองตัว และปลดปล่อยพลังงานในกระบวนการนี้ รายละเอียดที่แน่นอนนั้นผิดแน่นอน กระบวนการซับซ้อนกว่าและเกี่ยวข้องกับดิวเทอเรียม โพซิตรอน และนิวตริโน เป็นต้น – แต่แนวคิดพื้นฐานนั้นถูกต้อง: ดวงอาทิตย์กำลังเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม

พลังงานที่ปล่อยออกมาในการแปลงนี้สามารถคำนวณได้โดยใช้E  =  mc 2และมวลของไฮโดรเจนและฮีเลียมที่วัดได้ จากสิ่งนี้ เอ็ดดิงตันประเมินว่าดวงอาทิตย์มีพลังงานมากพอที่จะส่องแสงเป็นเวลา 1.5 หมื่นล้านปี ซึ่งใกล้เคียงกับการประมาณการในปัจจุบันอย่างน่าทึ่งที่ประมาณ 10 พันล้านปี

ตั้งแต่การก่อตัวจนกระทั่งดวงอาทิตย์เข้าสู่ช่วงยักษ์แดง เมื่อมันใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจนหมด แกนกลาง เขาได้สรุปการมีอยู่ของสิ่งที่เราเรียกว่านิวเคลียร์ฟิวชั่น แม้ว่า จะเตือนเกี่ยวกับข้อสรุปที่แน่นอนของเขามากเกินไป แต่เขาก็ตระหนักว่าศักยภาพนั้นน่าทึ่งมาก และเขาก็เห็นทันทีถึงประโยชน์มหาศาล

ที่หลอมรวมกัน

จะนำมาซึ่งสังคม ในขณะที่เขาบอกกับผู้ฟังของเขาในคาร์ดิฟฟ์ “บางครั้งเราก็ฝันว่าวันหนึ่งผู้ชายจะได้เรียนรู้วิธีปลดปล่อยมันและใช้มันเพื่อบริการของเขา” วิสัยทัศน์ของ อยู่ใกล้แค่เอื้อม แม้ว่าจะไม่ง่ายเลยที่จะมาถึงจุดนี้ ระหว่างทาง เราจำเป็นต้องพัฒนาสาขาฟิสิกส์ของพลาสมา ซึ่งศึกษาก๊าซที่ร้อนจนถึงจุด

ที่อิเล็กตรอนแยกออกจากอะตอมของพวกมัน แม้จะมีการดิ้นรน แต่ก็ยุติธรรมที่จะบอกว่าตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้รับพลังของดวงอาทิตย์แล้วจากความฝันสู่ความเป็นจริงโครงการฟิวชั่นสมัยใหม่เริ่มต้นขึ้นจริง ๆ ในช่วงปิดฉากสงครามโลกครั้งที่สองที่ลอส อลามอส ในสหรัฐอเมริกา เมื่อเอ็นริโก แฟร์มี

และสมาชิกคนอื่น ๆ ในทีมที่สร้างระเบิดปรมาณูลูกแรกสันนิษฐานว่าปฏิกิริยาฟิวชันอาจเริ่มขึ้นในพลาสมาที่กักขังโดย สนามแม่เหล็ก ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2489 จอร์จ ทอมสันและโมเสส แบล็กแมนแห่งอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์ฟิวชันที่จำกัดด้วย

สนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถใช้แม่เหล็กอันทรงพลังเพื่อยึดพลาสมาให้อยู่กับที่ในขณะที่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 เห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยาฟิวชันที่เริ่มต้นได้ง่ายที่สุดคือไอโซโทปของไฮโดรเจน 2 ไอโซโทป ได้แก่ ดิวทีเรียมและทริเทียม ในการเริ่มต้นการหลอมรวมที่สำคัญ 

พลาสมาของดิวทีเรียมและทริเทียมจะต้องได้รับความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 150 ล้านเคลวิน ร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์ประมาณ 10 เท่า นี่เป็นเป้าหมายที่น่ากลัว อย่างไรก็ตาม ในปี 1997 นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในพลาสมาที่จำกัดด้วยสนามแม่เหล็กที่ ในสหราชอาณาจักร ผลิตพลังงานฟิวชัน

ได้ 16 เมกะวัตต์ในขณะที่ขับเคลื่อนด้วยกำลังไฟฟ้าเข้า 25 เมกะวัตต์ ไม่ต้องสงสัยเลยว่า จะพอใจกับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิสัยทัศน์ของเขา แต่ถึงแม้จะประสบความสำเร็จ แต่เรายังไม่ถึงจุดที่เราสามารถผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ได้ และการขยายบ้านของฟิวชั่นยังคงเกี่ยวข้องกับความท้าทาย

ที่สำคัญ 

สิ่งที่ต้องทำเพื่อสร้างแหล่งพลังงานฟิวชันเชิงพาณิชย์ ประเด็นสำคัญทางวิทยาศาสตร์คืออะไร? ประเทศต่างๆ ควรวางตัวอย่างไรในการเข้าร่วมในระบบเศรษฐกิจฟิวชันในอนาคต? คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะหันไปหาพวกเขา ควรตอบคำถามที่สำคัญที่สุดของทั้งหมด: 

ทำไมต้องกังวล บางทีแหล่งพลังงานอื่นอาจเป็นทางเลือกที่ง่ายกว่า ในความเป็นจริง มีแหล่งพลังงานระยะยาวเพียงไม่กี่แห่งที่น่ากังวลซึ่งมีทรัพยากรเพียงพอที่จะทดแทนพลังงานประมาณ 80% ของเราที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า เทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิชชันในปัจจุบัน

จะมีบทบาทสำคัญในการผลิตไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ แต่ในระยะยาว นอกเหนือจากฟิวชันแล้ว มีเพียงพลังงานแสงอาทิตย์และนิวเคลียร์ฟิชชันที่มีผู้เพาะพันธุ์ยูเรเนียมหรือทอเรียม (เครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงที่เพาะเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และขยายทรัพยากรของเชื้อเพลิงฟิชชัน) เท่านั้นที่มีความสามารถในการทดแทน

เชื้อเพลิงฟอสซิล เทคโนโลยีเหล่านี้ยังต้องการการวิจัยอย่างละเอียดก่อนที่จะพร้อมสำหรับการใช้งานในวงกว้าง แม้จะมีศักยภาพนี้ แต่ก็เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีแหล่งพลังงานใดที่ให้คำมั่นสัญญาที่ไม่ธรรมดาของการหลอมรวม: เชื้อเพลิงที่ไม่จำกัดในทางปฏิบัติ ของเสียต่ำ ไม่มีการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ 

(จำได้ว่าพลาสมาของ ITER จะคงอยู่นานกว่า 400 วินาที หรืออาจหลายพันวินาที) ทำให้สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพสำหรับโทคาแม็กต่างๆ โดยที่p i  =  p /2 คือแรงดันไอออนในใจกลางของพลาสมา ใน ” ด้านบนของภูเขาไฟ ” และดูวิดีโอด้านล่างของผู้จัดการไซต์ ที่อธิบายวิธีการทำงานของหอดูดาว

คุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่น่าดึงดูดและการใช้ที่ดินที่ไม่มีนัยสำคัญ 

แนะนำ 666slotclub.com