Каково Магнитное Слияние Ограничения?
Магнитное слияние ограничения - подход к ядерному синтезу, который включает суспендировать плазму (ионизированный газ) в магнитном поле и поднимать его температуру и давление к большим уровням. Ядерный синтез - тип ядерной энергии, произведенной, когда легкие атомные ядра - водород, дейтерий, тритий, или гелий - сплавлены вместе при больших температурах и давлениях. Свет всего Солнца и высокая температура получают от реакций ядерного синтеза, продолжающихся в его ядре. Именно через это Солнце может существовать вообще - давление направленное наружу реакций синтеза уравновешивает тенденцию к гравитационному коллапсу.
Хотя человечество использовало энергию расщепления - ломающий обособленно тяжелые ядра - для ядерной энергии, успешная власть слияния все еще ускользает от нас. К настоящему времени, каждая попытка производства власти слияния расходует больше энергии, чем это производит. Магнитное слияние ограничения - один из двух популярных подходов к ядерному синтезу - другой, инерционное слияние ограничения, которое включает бомбардировать топливную таблетку высокопроизводительными лазерами. в настоящее время есть один многомиллиардный проект, преследующий каждый путь - Национальное Сооружение Воспламенения в Соединенных Штатах преследует инерционное слияние ограничения, и Международный Термоядерный Экспериментальный Реактор, международный проект, преследует магнитное слияние ограничения.
Эксперименты в магнитном слиянии ограничения начались в 1951, когда Лайман Спитцер, физик и астроном, построил Stellerator, восьмерка сформировала плазменное устройство ограничения. Главный прорыв случился в 1968, когда ученые русского представляли дизайн токамака общественности, торус, который будет дизайном большинства магнитных устройств слияния ограничения, чтобы прибыть. В 1991, был другой шаг вперед с конструкцией НАЧАЛА (Малый Трудный Токамак Отношения длины к диаметру коротких волокон) в Великобритании, spheromak, или сферическом токамаке. Тестирование показало это устройство, чтобы быть приблизительно в три раза лучше чем большинство токамаков в инициировании реакций синтеза, и spheromaks продолжают быть продолжающейся областью исследования в исследовании слияния.
Для реакций синтеза, чтобы быть эффективным, центр реактора токамака должен быть нагрет к температурам приблизительно 100 миллионов Кельвина. При таких высоких температурах частицы имеют огромную кинетическую энергию и постоянно пытаются улетучиться. Одно исследование слияния сравнивает проблему магнитного слияния ограничения к тому из сжатия баллона - если Вы сильно давите на одну сторону, это только высовывается на другом. В магнитном слиянии ограничения, это "высовывающее" причины высокотемпературные частицы, чтобы столкнуться с реакторной стеной, соскребая оспины металла в процессе, известном как "разбрызгивание". Эти частицы абсорбируют энергию, понижая полную температуру ограниченной плазмы и делают достижение правильной температуры трудным.
Если с властью слияния можно было бы справиться, это могло бы стать беспрецедентным источником энергии для человечества, но даже самые оптимистические исследователи не ожидают коммерческое производство электроэнергии до 2030.