หนึ่งในสิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัยพลาสมาชั้นนำของโลกเพิ่งทำลายสถิติใหม่แสดงให้เห็นว่าเรากำลังใกล้ชิดกับเป้าหมายที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นพลังฟิวชั่น- แหล่งพลังงานสะอาดที่ไร้ขีด จำกัด อย่างแท้จริง
การทดลองเกี่ยวกับเครื่องดิสก์ Wendelstein 7-X-อุปกรณ์ที่ใช้แม่เหล็กเพื่อ จำกัด เมฆพลาสมา (ก๊าซร้อนที่มีประจุ)-แนะนำการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงอาจเป็นวิธีที่จะไปสร้างพลังงานมากกว่าเครื่องอื่น ๆ
Wendelstein 7-X First Fird Upที่ Max Planck Institute for Plasma Physics ในปลายปี 2558 แสดงให้เห็นว่าประมาณหนึ่งในสิบของวินาทีมันสามารถเก็บฮีเลียมไอออนที่ร้อนได้ถึงหนึ่งล้านองศา
นั่นอาจฟังดูไม่มากถ้าเราจะใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อผลิตพลังงาน แต่ทนกับเรา เครื่องไม่เคยตั้งใจจะใช้เป็นสถานีพลังงาน-มันเป็นเตียงทดสอบสำหรับการหาวิธีที่จะบีบให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ฟิวชั่นนิวเคลียร์เทคโนโลยี. และมันก็ทำงานได้ดีอย่างน่าประหลาดใจ
ในการทดสอบล่าสุดด้วยพลังงานที่ป้อนเข้าสู่ W 7-X มากกว่า 18 เท่าในการทดสอบก่อนหน้านี้ไอออนของฮีเลียมที่ซิปผ่านพลาสมาถึงระดับ 40 ล้านองศาเคลวิน-ร้อนกว่าสี่เท่าก่อนหน้านี้-
ในขณะที่พวกเราส่วนใหญ่คุ้นเคยกับพลังงานนิวเคลียร์ทั่วไป - การสลายตัวของอะตอมขนาดใหญ่ที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า - พลังงานฟิวชั่นถูกปล่อยออกมาเมื่ออะตอมถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน
เนื่องจากมันไม่ได้สร้างความทุกข์ยากของรังสีแบบเดียวกันกับที่พลังการแยกอะตอมสร้างขึ้นจึงเป็นแหล่งพลังงานที่มีแนวโน้มมากที่สุดในอนาคต ในความเป็นจริงนอกเหนือจากแผงฉายรังสีที่เรียงรายอยู่ด้านในของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นนั้นสะอาดพอ ๆ กับการผลิตพลังงาน
เชื้อเพลิงฟิวชั่นยังอยู่ในปริมาณที่กว้างใหญ่ที่เราอาจคิดว่ามันเป็นแหล่งพลังงานไม่ จำกัด อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี
แต่เพื่อให้อะตอมหลอมรวมเราต้องให้พวกเขามีการเตะที่ดีและยาก ตามหลักการแล้วเรากำลังพูดถึงการเตะ 100 ล้านองศาและสิ่งนี้ต้องใช้เครื่องประเภทเฉพาะ ตอนนี้มีสองประเภทที่มีแนวโน้มของเหล่านั้นและ W 7-X แสดงถึงหนึ่งในนั้น
เครื่องจักรเช่นAlcator C-Mod Tokamak ของ MITใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยพลาสมาที่เกิดขึ้นเพื่อช่วยให้เจลลี่โดนัทของอนุภาคที่มีประจุอยู่ในแนว
สิ่งนี้ช่วยให้เมฆร้อนของอนุภาคการเต้นสแลมดีและแน่นทำให้เกิดพลังงานในปริมาณที่น่าประทับใจเมื่อฉีดเชื้อเพลิง แต่มันก็ทนทุกข์ทรมานจากความไม่แน่นอนที่ทำให้การผลิตพลังงานเป็นเรื่องที่น่าสนใจมากเกินไป
ในขณะเดียวกันผู้สร้างเช่น W 7-Xพึ่งพาธนาคารของขดลวดแม่เหล็กเพื่อให้มีพลาสมาซึ่งให้การควบคุมที่มากขึ้นซึ่งหมายความว่าแหวนร้อนของฮีเลียมเจลลี่สามารถหมุนวนเป็นระยะเวลานานขึ้น
พวกเขาไม่ได้ตรงกับโทคามาคในแง่ของผลผลิต แต่ความสำเร็จที่ทำลายสถิติล่าสุดดูเหมือนเครื่องจักรกว้าง 15 เมตรของ W 7-X กำลังแสดงให้เราเห็นถึงวิธีเชื่อมช่องว่างนั้น
การทดลองรอบล่าสุดส่งผลให้เกิดการกระโดดในเวลากักกันจากสูงสุด 6 วินาทีของการสร้างพลาสมาที่เทียบเคียงได้ถึงประมาณ 25 วินาที มันยังไม่ได้อยู่ในช่วงเวลาหนึ่งชั่วโมง แต่มันเป็นการก้าวกระโดดในทิศทางที่ถูกต้องอีกครั้ง
"นี่เป็นค่าที่ยอดเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์ที่มีขนาดนี้ประสบความสำเร็จยิ่งกว่านั้นภายใต้เงื่อนไขที่เป็นจริง"Thomas Sunn Pedersen นักฟิสิกส์กล่าวจาก Max Planck Institute
การปรับปรุงเป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากการเพิ่มการหุ้มภายในรูปแบบใหม่ดังแสดงด้านล่างซึ่งช่วยจัดการการไหลของพลาสมาโดยการเบี่ยงเบนอนุภาคจรจัดที่ส่งผลกระทบต่อการไหลของพลาสมา
(IPP, Jan Michael Hosan)
การดำเนินการรอบต่อไปจะมุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงของการหุ้มนี้ผลักดันพลาสมาให้มีความหนาแน่นและอุณหภูมิที่สูงขึ้น
การวิเคราะห์ในรอบแรกของการทดลองในปี 2559 ได้เปิดเผยวิธีการที่พวกเขาใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทั้งหมดให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสม
"การประเมินที่แน่นอนและเป็นระบบมากขึ้นจะเกิดขึ้นในการทดลองเพิ่มเติมด้วยกำลังความร้อนที่สูงขึ้นและความดันพลาสม่าที่สูงขึ้น"Andreas Dinklage ผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว-
นี่ยังไม่ได้หมายความว่าเราสามารถตอกตะปูวันที่สำหรับฟิวชั่น ยังคงมีริ้วรอยมากมายที่จะรีดออกและสำหรับผู้สร้างสัญญาทั้งหมดของพวกเขายังคงมีวิธีที่จะไปก่อนที่พวกเขาจะสามารถแตกหักและสร้างมากกว่าที่พวกเขาผลิต
จากนั้นก็มีคำถามเกี่ยวกับเชื้อเพลิง ฮีเลียมในเครื่องปฏิกรณ์เป็นผลิตภัณฑ์ของอะตอมไฮโดรเจนที่หลอมรวมเข้าด้วยกัน แต่มันไม่ใช่แค่ไฮโดรเจนใด ๆ - ความหลากหลายที่เรียกว่าไอโซโทปไม่พบในปริมาณสำรองที่สำคัญบนโลกดังนั้นจำเป็นต้องผลิตในเครื่องปฏิกรณ์หรือเก็บเกี่ยวที่อื่น
ฟิวชั่นยังคงอยู่เหนือขอบฟ้าในตอนนี้ แต่ผลลัพธ์ของการทดลองเช่นนี้แสดงให้เห็นว่าเรากำลังมุ่งหน้าไปยังขอบฟ้านั้นด้วยความเร็ว Breakneck ดังนั้นเราจึงรู้สึกว่ามองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวังที่นี่
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในธรรมชาติ-
