ฟิวชั่นนิวเคลียร์คืออะไรและทำไมต้องโฆษณา?

นิวเคลียร์ฟิวชั่นอธิบายฟิสิกส์ของนิวเคลียสอะตอมสองตัวขึ้นไปเพื่อสร้างองค์ประกอบที่ใหญ่ขึ้น - ประเภทของกระบวนการที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ของเราเอง

เหตุผลนี้เป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้นในการผลิตพลังงานเป็นเพราะการควบรวมกิจการของอะตอมสามารถปล่อยพลังงานจำนวนมาก หากเราสามารถควบคุมการปลดปล่อยพลังงานนี้มนุษยชาติอาจได้รับการเข้าถึงแหล่งที่มามากมายและไม่สิ้นสุดของอำนาจที่ยั่งยืนเป็นส่วนใหญ่-

สำหรับตอนนี้ความสำเร็จดังกล่าวยังคงเป็นทางออก แต่นักวิจัยทั่วโลกคือก้าวเข้าสู่สนามอย่างต่อเนื่องการส่งมอบการปรับปรุงที่เพิ่มขึ้นนั่นค่อยๆทำให้เราใกล้ชิดกับเป้าหมายนี้มากขึ้น

ฟิวชั่นนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

อะตอมเติบโตเมื่อโปรตอนรวบรวมเป็นกลุ่มที่ใหญ่และใหญ่โดยถูกผูกมัดด้วยแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง แรงดึงดูดนี้เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสามของอนุภาคที่เรียกว่าควาร์ก

ต้องขอบคุณแรงคูลอมบอล - แรงดึงดูดหรือแรงผลักดันระหว่างอนุภาคเนื่องจากประจุไฟฟ้าของพวกเขา - โปรตอนมีแนวโน้มที่จะรักษาระยะห่างที่ดีจากกัน - ไกลเกินกว่าที่แรงนิวเคลียร์จะคว้าไว้

ในทางกลับกันนิวตรอนไม่มีค่าใช้จ่ายดังนั้นจึงไม่ได้รับการผลักดันทำให้พวกเขาสามารถเคลื่อนที่ได้ค่อนข้างใกล้เคียงกับอนุภาคนิวเคลียร์อื่น ๆ ด้วยความพยายามเพียงเล็กน้อย ต้องขอบคุณความแตกต่างเล็กน้อยในคุณสมบัติที่เรียกว่าสปินนิวตรอนและโปรตอนที่นำมาใกล้กันสามารถติดตั้งนิวเคลียสอะตอมที่เรียบง่าย

ในทางทฤษฎีโปรตอนที่มีนิวตรอนสามารถผูกมัดกับหุ้นส่วนโปรตอนและนิวตรอนอื่นโดยนิวตรอนทำหน้าที่เป็นคนกลาง แต่การได้รับโปรตอนหลายตัวที่จะเข้าใกล้พอที่จะบังคับให้ใช้กำลังที่แข็งแกร่งนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย แม้แต่การควบรวมกิจการที่ค่อนข้างง่ายระหว่างสองอะตอมดิวเทอเรียม (ไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน) เพื่อสร้างอะตอมของฮีเลียม -3 ต้องใช้ความดันชนิดที่พบในแกนของวัตถุเช่นดวงอาทิตย์ของเรา-

สำหรับองค์ประกอบที่ใหญ่กว่าที่จะเกิดขึ้นเช่นขนาดของคาร์บอนเตาเผาที่มีแรงดันเหล่านี้จะต้องรักษาอุณหภูมิอย่างน้อย 100 ล้านองศาเคลวิน - ร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ถึงหกเท่า

การหลอมรวมนิวเคลียสเข้ากับองค์ประกอบที่หนักกว่าในระดับทองคำและยูเรเนียมต้องใช้พลังงานระดับจักรวาลนึกถึงกองกำลังที่พบในการชนกันของดาวนิวตรอนหรือซุปเปอร์โนวาบางตัว-

ฟิวชั่นนิวเคลียร์ผลิตพลังงานได้อย่างไร?

การผลิตพลังงานฟิวชั่นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการรวมอนุภาคนิวเคลียร์เข้าด้วยกัน

หากคุณใช้อนุภาคอัลฟ่า - โปรตอนคู่หนึ่งและคู่ของนิวตรอนรวมกัน - และชั่งน้ำหนักคุณจะได้รับมวล 4.00153 หน่วย อย่างไรก็ตามชั่งน้ำหนักแต่ละอะตอมและผลรวมทั้งหมดจะเป็น 4.03188 หน่วย

ไปตามสมการ "Energy = Mass X Square ของความเร็วแสง" (ใช่นั่นคือ e = mc²) ความแตกต่างของมวลก็เป็นพลังงานที่แตกต่างกัน ผูกพันกันการสะสมของอนุภาคมีพลังงานน้อยกว่าตอนที่พวกมันอยู่ห่างกัน ดังนั้นเมื่อพวกเขาผสานพลังงานสำรองนั้นจะถูกปล่อยออกมาสู่โลก

หลั่งไหลเข้ามาลึกลงไปในดวงอาทิตย์พลังงานดังกล่าวค่อยๆเดินไปที่พื้นผิวซึ่งถูกปล่อยออกมาในคลื่นเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแสงแดด

ที่นี่บนโลกนักฟิสิกส์และวิศวกรกำลังพัฒนาอุปกรณ์ต่าง ๆที่สามารถช่วยเราในการจับและใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียร์ฟิวชั่น เมื่อพวกเขาประสบความสำเร็จคุณจะต้องได้ยินเกี่ยวกับเรื่องนี้

ผู้อธิบายทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยผู้ตรวจสอบข้อเท็จจริงว่าถูกต้องและเกี่ยวข้องในเวลาที่เผยแพร่ ข้อความและรูปภาพอาจมีการเปลี่ยนแปลงลบหรือเพิ่มเป็นการตัดสินใจของกองบรรณาธิการเพื่อให้ข้อมูลเป็นปัจจุบัน