Colecții

Puterea de fuziune nucleară în secolul XXI

Puterea de fuziune nucleară în secolul XXI


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Una dintre modalitățile prin care putem genera o cantitate extraordinară de energie este prin reacțiile nucleare. Centralele nucleare folosesc o reacție nucleară pentru a încălzi apa în abur, care, la rândul său, învârte turbine care generează electricitate.

Statele Unite generează mai multă energie nucleară decât orice altă țară din lume și aproape 20% din necesarul total de energie al SUA este satisfăcut prin intermediul energiei nucleare.

ÎN LEGĂTURĂ: GOOGLE DEZVOLTĂ NOUA ALGORITMĂ PENTRU ACCELERAREA CERCETĂRII DE FUZIE NUCLEARĂ

Există două tipuri de reacții nucleare prin care putem genera energie - fisiunea nucleară și fuziunea nucleară.

Mulți cred că atât fisiunea nucleară, cât și fuziunea nucleară sunt utilizate în centralele nucleare pentru a genera energie. Cu toate acestea, folosim doar fisiunea nucleară, chiar și atunci când știm că fuziunea nucleară este o alternativă mult mai bună în ceea ce privește disponibilitatea combustibilului și producția de energie.

Deci, de ce suntem dependenți de opțiunea mai periculoasă a fisiunii nucleare? Sa discutam.

Înainte de a intra în specificul fisiunii și fuziunii, trebuie să înțelegeți diferența dintre cele două.

Fisiune nucleara: Procesul de generare a căldurii prin divizarea atomilor grei. Împărțirea atomilor se realizează prin lovirea atomului greu cu particule de mare viteză, de obicei neutroni.

Fuziune nucleară: Procesul de generare a căldurii prin unirea a doi atomi ușori pentru a forma un atom mai greu.

Generatoarele nucleare pe care le avem astăzi folosesc fisiunea nucleară pentru a genera căldură. Un reactor de fisiune nucleară folosește pelete ceramice de oxid de uraniu pentru nucleele sale.

Atomii de uraniu sunt apoi separați bombardându-l cu neutroni. Scindarea are ca rezultat o cantitate imensă de căldură, eliberând mai mulți neutroni în proces.

Acești noi neutroni lovesc apoi alți atomi de uraniu, care continuă să genereze mai multă căldură și neutroni. Aceasta se numește reacție în lanț și controlăm rata de reacție folosind moderatori precum grafit sau apă.

Se circulă un lichid de răcire pentru a absorbi căldura și a preveni reactorul să se încălzească prea mult. Aceasta este căldura care transformă lichidul de răcire (apă) în abur și apoi în energie utilă.

Producția termică este foarte mare pentru peletele de uraniu pe care le folosim în reactoarele nucleare, făcând reactorul economic într-un anumit sens. Doar 20 de grame de combustibil pentru uraniu pot produce energie la fel de mult ca 400 de kilograme de cărbune.

Doar opt pelete de uraniu pot alimenta o casă timp de un an.

Când comparăm energia nucleară cu alte forme de combustibili fosili în ceea ce privește producerea căldurii, energia nucleară se dovedește a fi mult mai curată, deoarece nu se produce CO2.

Chiar dacă folosim fisiunea nucleară pentru puterea noastră, este de fapt mai poluant și mai periculos să lucrăm în comparație cu fuziunea nucleară. Soarele nostru arde strălucitor și fierbinte din energia produsă din fuziunea nucleară.

În teorie, fuziunea nucleară poate fi condusă de unificarea a doi atomi de lumină și avem candidații perfecți pentru proces ca Tritium și Deuterium. Avantajul utilizării fuziunii nucleare este că, spre deosebire de uraniu, avem o abundență de tritiu și deuteriu, deoarece sunt izotopii hidrogenului.

Deșeurile nucleare rezultate sunt mai puțin radioactive decât obținem din fisiunea nucleară. Există, de asemenea, nicio posibilitate de producere a unei topiri, ceea ce face ca fuziunea nucleară să fie mult mai sigură de a lucra în comparație cu fisiunea.

Având în vedere că fuziunea nucleară prezintă un mare potențial decât fisiunea, de ce nu o folosim? Răspunsul este că condițiile pentru facilitarea fuziunii nucleare sunt dificil de recreat.

Am discutat că soarele funcționează pe fuziunea nucleară și acest lucru se datorează faptului că temperatura și presiunea din centrul soarelui sunt mult mai mari decât ceea ce putem recrea în reactoarele nucleare. Dacă ar fi să reproducem astfel de setări, trebuie să aducem temperatura reactorului de până la 6 ori temperatura de la centrul soarelui, care echivalează cu aproximativ 100 de milioane de grade Celsius.

Soarele poate facilita fuziunea cu doar 15 milioane de grade Celsius datorită presiunii sale ridicate susținute în interiorul nucleului său.

Cerința imensă de energie se datorează faptului că fuziunea nucleară reunește doi atomi pozitivi pentru a fuziona. Deoarece, la fel ca încărcăturile, respingem, trebuie să oferim atomilor cantități enorme de energie.

Cu toate acestea, oamenii de știință au încercat să spargă codul cu privire la modul de facilitare a reacției de fuziune pe pământ.

Încercarea de a crea un astfel de cadru a fost posibilă mai întâi printr-un aparat numit Tokamak. Aceasta este o cameră în formă de gogoașă care folosește electricitate pentru a încărca gazul din interiorul tubului.

Când gazul primește cantități mari de sarcină, acesta schimbă starea în plasmă.

Deoarece camera este într-o stare de vid înainte ca gazul să fie pompat, oamenii de știință sunt capabili să imite presiunea ridicată și să ridice temperatura și mai mult pentru a susține o reacție de fuziune. Cu toate acestea, pentru a menține reacția, avem nevoie de o tonă de energie electrică și de o cameră care să poată ține plasma o perioadă de timp fără a topi toate părțile.

Cel mai mare nivel pe care l-am obținut cu conținutul de plasmă la temperaturi ridicate este de 102 secunde, posibil datorită reactorului EAST situat în China.

Oamenii de știință glumesc adesea că energia de fuziune a fost la 20 de ani distanță în ultimele șase decenii.

Acum, asta nu înseamnă că renunțăm la visul unei energii mult mai curate și mai sigure. În schimb, 35 de națiuni s-au reunit, reunind resurse de 25 de miliarde de dolari pentru a crea cel mai mare proiect de cercetare din istorie numit ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Scopul proiectului este de a crea energie de fuziune durabilă până în 2035. ITER este practic o versiune puternică a reactorului Tokamak care poate susține plasma mai mult de o oră, suficientă pentru a alimenta 50.000 de gospodării.

ITER este acum în construcție în Saint-Paul-lez-Durance, sudul Franței.

Anul trecut, un grup de cercetători de la Laboratorul de fizică plasmatică Princeton a avut succes în stabilizarea plasmei în reactoarele de fuziune, pentru a preveni fluctuațiile temperaturilor și densităților. Această descoperire va ajuta la prevenirea opririi reacțiilor nucleare.

LEGATE DE: FACILITATEA INTERNAȚIONALĂ DE FUZIE NUCLEARĂ ANUNȚĂ CĂ ESTE LA „PUNCT DE JUMĂȚIE”

Vedem, de asemenea, creșterea multor start-up-uri care doresc să aducă energia de fuziune operațională înainte de 2035. Un astfel de exemplu este Commonwealth Fusion Systems, o companie care intenționează să aibă un reactor de fuziune funcțional până în 2025.

Este sigur să spunem că se realizează cu siguranță progrese în ceea ce privește tehnologiile de fuziune. Cu siguranță nu se află în limita brațului, dar cu siguranță că fructificarea va merita așteptarea.


Priveste filmarea: Catastrofa nucleară de la Cernobîl: Cum s-a petrecut? (Iulie 2022).


Comentarii:

  1. Allen

    De acord cu tine. Există ceva în asta, mi se pare o idee bună. Sunt de acord cu tine.

  2. Haris

    Multă vreme nu am fost aici.

  3. Dimitrie

    Dar ceva analog este?

  4. Lanu

    We can talk on this issue for a long time.

  5. Ramsey

    Cute idea

  6. Torht

    Bravo, propoziția a venit doar pe cale



Scrie un mesaj