从原子的合并中提取有用的能量是棘手的业务,尤其要归功于控制超热等离子体云的挑战。
现在,我们的清洁能力融合目标可能更近了,因为研究人员已经调整了融合配方,以在混合物中添加新的离子。这使研究人员可以更好地理解带电的高能粒子不仅在地球上的反应器内部移动,而且有可能提供有关它们在恒星中的表现的见解。
麻省理工学院的一组研究人员使用了从一种称为A的融合反应器进行的实验的数据tokamak探索如何将第三离子添加到更传统的两离子等离子体混合物中。
该方法使研究人员能够使用电磁辐射波来分析加速带电颗粒的效率的方法,这对于我们寻求从融合反应中获得更多能量的重要性非常重要。
原则上,融合是从简单的,丰富的元素重新组合较大元素的亚原子颗粒,在此过程中释放了有用的能量。
好处将是巨大的。与核裂变,从理论上讲,废物零(实际上很少),也无需为燃料提炼放射性矿石。
关于这一过程的最糟糕的事情是它释放了大量高速中子。值得庆幸的是,这些可以被锂毯,可以回收它们以制造更多燃料。
融合也可以击败大多数形式的可再生能力。无需依靠正确的位置或天气条件来准备就绪电源。
不幸的是,将原子颗粒进入可以分解并重新建立的状态需要一些非常精致的物理。
太阳有空间的奢华和大量的重力来限制其物质。我们需要的技术可以增加足够的能量来使正确的颗粒结合在一起。
诸如麻省理工学院的设备目前被封存的设备壁c-mod tokamak通过使用磁场是否可以使血浆变得荒谬的热 - 1.5亿摄氏度有点荒谬 - 不蒸发其容器。
这种热活动的等离子体产生了自己的对比电磁场,听起来很有趣。基本上,这使整个事件非常像用橡皮筋捕获蠕虫填充的果冻。
对于所有这些麻烦,您希望您的巨大巨大巨大的钱。
尽管有数十年的努力,但我们只是几乎没有在这里,我们可以使等离子体的运行足够高,以实现高效期。
任何可以帮助使这种果冻控制更长的时期的进步,同时减少能量并获得更多的动力,这都是一个巨大的奖励。
这就是这项研究的目的。使血浆在Tokamak内移动的一种方法是使用一个称为离子回旋共振加热(ICRH)的过程。
Tokamak外面的天线通过等离子体将无线电波的正确频率激发其颗粒,这有点像世界上最复杂的微波炉。
为了提高效率,血浆通常由两种离子组成,例如5%的氢离子(或质子)和95%氘离子(质子和中子)。
这种差异意味着氢离子会加热到更高的能量,从而使它们猛烈地撞到氘中并吐出颗粒,而颗粒又与Tokamak的外壳相撞,从而产生可以变成功率的热量。
那么,如果添加了痕量的第三种离子,该怎么办?
研究人员使用了过去在Alcator C-Mod Tokamak上实验的数据,这些数据在混合物中增加了1%的氦-3,并研究了这种对蠕动等离子体行为的复杂作用。
英国的研究人员联合欧洲圆环这是欧洲最大的融合设备,对它们复制并贡献自己的测量结果给人留下了深刻的印象。
实验发现加法导致能量增强了十倍。氦离子被推入Megaelectronvolts的境界,比以前所取得的成就高。
“这些较高的能量范围与激活的融合产品范围相同,”研究员约翰·C·赖特(John C. Wright)说来自麻省理工学院的等离子科学与融合中心。
“为了能够在非激活的装置中创建这种能量的离子 - 不进行大量融合是有益的,因为我们可以研究具有与融合反应产物相当的能量的离子的行为,它们的限制程度。”
为了澄清,这还不是操作融合反应器,而是对预测的测试,这使我们有一种对更复杂的混合物进行建模的技术,该混合物具有更有效的能力。
尽管我们的眼睛是在地球上更有效的反应堆上,但天体物理学家会对这种模型如何有助于解释太阳的融合感兴趣。
功能齐全的融合仍在地平线上,至少十年左右将来有一些更乐观的帐户。但是,它开始看起来确实可能成为现实,而且还不能很快来。
这项研究发表在 自然物理学。