U più grande reattore di fusione di u mondu hè finalmente finitu, ma …

Scrittu da Mike Shedlock via MishTalk.com,

I scientisti anu fattu cose maravigghiusu, ma micca tutti anu una applicazione pratica, almenu ancu. Fusion hè un grande esempiu.

Live Science informa chì u più grande reattore di fusione nucleare di u mondu hè finalmente finitu .

U reattore di fusione di l'International Fusion Energy Project (ITER), custituitu di 19 bobine massive in loop in multiple magneti toroidali, era inizialmente previstu per inizià a so prima prova completa in 2020. Avà i scientisti dicenu chì spararà in u 2039 à u più prestu.

ITER cuntene u magnetu più putente di u mondu, facendu capace di pruduce un campu magneticu 280.000 volte più forte di quellu chì protegge a Terra.

U disignu impressiunanti di u reattore vene cun un prezzu ugualmente altu. Originariamente previstu di custà circa $ 5 miliardi è accende in 2020, avà hà patitu parechji ritardi è u so budgetu hè cresciutu più di $ 22 miliardi, cù $ 5 miliardi supplementari pruposti per copre i costi supplementari. Queste spese impreviste è ritardi sò daretu à u più recente ritardu di 15 anni.

I scientisti anu pruvatu à sfruttà u putere di a fusione nucleare – u prucessu da quale e stelle brusgiate – per più di 70 anni. Fusionendu l'atomi di l'idrogenu per fà l'heliu sottu pressioni è temperature estremamente elevate, e stelle di a sequenza principale cunvertisce a materia in luce è calore, generendu enormi quantità di energia senza pruduce gasi di serra o rifiuti radioattivi di longa durata.

Ma riplicà e cundizioni truvate in i cori di e stelle ùn hè micca un compitu simplice. U disignu più cumuni per i reattori di fusione, u tokamak, travaglia per surriscaldamentu di plasma (unu di i quattru stati di a materia, custituitu di ioni pusitivi è elettroni liberi caricati negativamente) prima di intrappulà in una camera di reattore in forma di ciambella cù campi magnetichi putenti.

Impressionante Ma…

Assumindu chì u reattore inizialmente previstu per u 2020 hè infine operabile da u 2039, seraghju impressuatu.

Heck, sò impressiunatu da ciò chì avemu digià ottenutu scientificamente. Ma mi dumandu quale hè l'applicazione pratica di questu.

Mantene e bobine turbulente è superheated di plasma in u locu abbastanza longu per chì a fusione nucleare accade, però, hè statu sfida. U scientist sovieticu Natan Yavlinsky hà designatu u primu tokamak in u 1958, ma nimu hà dapoi riesciutu à creà un reattore chì hè capaci di mette più energia ch'è ne piglia .

Unu di l'ostaculi principali hè di gestisce un plasma chì hè abbastanza caldu per fusione. I reattori di fusione necessitanu temperature assai elevate (assai volte più calde di u sole) perchè anu da operare à pressioni assai più bassu chì si trova in i nuclei di stelle.

U core di u sole propiu, per esempiu, righjunghji a temperatura di circa 27 milioni di Fahrenheit (15 milioni di Celsius) ma hà pressioni quasi uguali à 340 miliardi di volte a pressione di l'aria à u livellu di u mari in a Terra.

A cucina di plasma à queste temperature hè a parte relativamente faciule, ma truvà un modu per corrallu in modu chì ùn brusgià micca u reattore o derailà a reazione di fusione hè tecnicamente complicatu. Questu hè generalmente fattu sia cù laser o campi magnetichi .

Questione è Risposta nantu à e Temperature

Cumu un reattore puderia pruduce temperature di 27 milioni di gradi senza chì l'operazione si fusse hè prubabilmente un puzzle per quellu chì hà pensatu chjaramente.

L'articulu furnisce una risposta. Ma chì hè u costu è quantu tempu pò esse sustinutu a reazione senza un meltdown? Ci sò altre prublemi ?

Per queste dumande, andemu à un articulu 2022. ancu da Live Science.

Un passu più vicinu à una nova fonte di putere

Cunsiderate un passu più vicinu à una nova fonte di putenza

In i novi esperimenti, u Joint European Torus (JET) in Culham vicinu à Oxford, in l'Inghilterra, hà pruduciutu plasma caldi chì anu liberatu un record di 59 megajoules d'energia – circa a stessa quantità di energia liberata da l'esplosione di 31 libbra (14 kilogrammi). ) di TNT.

A fusione nucleare – a listessa reazione chì si trova in u core di e stelle – unisce i nuclei atomichi per furmà nuclei più pesanti. I fisici nucleari anu longu circatu di pruduce a fusione nucleare in i reattori in a Terra perchè genera assai più energia ch'è a combustione di i combustibili fossili. Per esempiu, una quantità di ananas di atomi di l'idrogenu offre tanta energia quant'è 10.000 tunnellate (9.000 tunnillati metrici) di carbone, secondu una dichjarazione di u prughjettu di u Reactor Sperimentale Termonucleare Internaziunale (ITER) .

"Ci hà pigliatu anni per preparà questi esperimenti. È à a fine avemu riesciutu à cunfirmà e nostre predizioni è mudelli ", Athina Kappatou, un fisicu di l'Istitutu Max Planck di Fisica di Plasma in Garching vicinu à Munich, Germania, hà dettu à Live Science. "Questa hè una bona nutizia nantu à a strada di ITER."

JET, chì hà cuminciatu à operare in u 1983, usa avà l'isotopi di l'idrogenu deuteriu è tritium cum'è carburante. Mentre chì un atomu di l'idrogenu normale ùn hà micca neutroni in u so core, un atomu di deuterium hà un neutronu è un atomu di tritium hà dui. Attualmente, hè l'unica centrale elettrica in u mondu capace di operare cù carburante di deuterium-tritium – ancu se ITER l'utilizarà ancu quandu vene in linea.

Tuttavia, a fusione di deuteriu-tritium pone una quantità di sfide. Per esempiu, a fusione di deuteriu-tritium pò generà quantità periculose di neutroni d'alta energia, ognuna si move à circa 116 milioni di mph (187 milioni di km / h), o 17,3% a vitezza di a luce – cusì veloce chì puderanu ghjunghje à a luna in sottu 8. seconde. Per quessa, in questi esperimenti hè necessariu una schermatura speciale .

Per i novi esperimenti, u revestimentu di carbone precedente in u reattore JET hè statu rimpiazzatu trà 2009 è 2011 cù una mistura di berilliu è tungstenu, chì serà ancu stallatu in ITER. Stu novu muru metallicu hè più resistente à i stresses di a fusione nucleari cà u carbone, è ancu s'appiccica à menu di l'idrogenu di u carbone, spiega Kappatou, chì hà preparatu, coordinatu è guidatu parti chjave di l'esperimenti recenti à JET.

Un altru sfida cù l'esperimenti di fusione di deuterium-tritium hè u fattu chì u tritium hè radiuattivu, è per quessa hè bisognu di una manipulazione speciale. Tuttavia, JET era capace di trattà u tritium in u 1997, hà dettu Kappatou.

Inoltre, mentri u deuteriu hè assai dispunibule in l'acqua di mare, u tritium hè assai raru. Per avà, u tritium hè pruduciutu in reattori di fissione nucleare, anche se e future centrali di fusione puderanu emette neutroni per generà u so propiu carburante di tritium.

In ghjennaghju, i scientisti di a National Ignition Facility in California anu revelatu chì u so esperimentu di fusione nucleare alimentata da laser hà generatu 1,3 megajoules d'energia per 100 trillionths di un secondu – un signu chì a reazione di fusione hà generatu più energia da l'attività nucleare chè andata in questu da l'esternu. .

L'elettromagneti di ramu chì JET hà utilizatu puderia opera solu per circa 5 seconde per via di u calore di l'esperimenti. "JET ùn hè micca statu cuncepitu per furnisce più", disse Kappatou. In cuntrastu, ITER utilizarà magneti superconduttori criogenichi chì sò pensati per operare indefinitu, i circadori anu nutatu.

Quistioni generanu dumande

Quessi sò rializazioni incredibili. Ma duvemu fà assai megliu cà sustene una reazione per un 100 trillionths di secondu mundiale.

Qualcosa in questa storia manca, cum'è perchè ci vole almenu 15 anni per fà una prova di qualcosa chì hè digià custruitu?

Inoltre, u prucessu prupostu pare cusì cum'è una macchina di muvimentu perpetu.

U reattore utilizerà a fusione per pruduce u deuteriu-tritium chì hà bisognu à pruduce a fusione è ancu l'energia per rinfriscà criogenicamente i magneti chì u sistema hà bisognu di pruteggiri da ellu stessu, altrimenti tuttu u funziunamentu si funnu à 27 milioni di gradi Fahrenheit.

Ùn hè micca a pruposta di basa, allora qualcunu mi spiegà a pruposta. S'ellu hè a pruposta, e dumande supplementari superanu.

Assumindu chì a teoria funziona à a perfezione, quantu tempu pò esse sustinutu u prucessu? Quantu di l'energia prodotta hè necessariu per prutezzione di u sistema da u calore pruduciutu?

E teste di ITER sò state previste per u 2020, ma sò state riprogrammate per u 2039 senza spiegazione perchè.

Tuttavia, mi piace à annunzià chì avemu fattu un prugressu in e date di destinazione. Per quessa, vogliu dì obiettivi chì per sempre parevanu solu à pochi anni di distanza sò avà un minimu di 15 anni più ragiunate, è questu hè solu per una prova.

A fusione ùn salverà micca u pianeta in ogni mumentu, se mai.

Una Rifutazione

Una persona hà dettu chì ùn aghju micca capitu cumu funziona a scienza. Falsu. Sò bè cumu funziona a scienza.

Aspitteraghju idee utili da questu, sia risolve o micca a nostra presunta minaccia esistenziale?

Iè eiu. Ma questu ùn hà pocu à fà cù u puntu chì aghju fattu.

Avemu una prova in 2039 è una presunta minaccia esistenziale in corso chì suppostamente hè troppu tardi per risolve in 2050.

Oghje, avemu infurmazione pratica, credibile, chì a fusione ùn serà micca u santu graal chì parechji speranu. Stu fattu ùn implica micca chì pensu chì nunda d'utile esce da questu.

L'inutilità di l'energia eolica è solare in una stampa faciule da capisce

Intantu, discutemu induve fighjemu cù L'inutilità di l'energia di u ventu è u solare in una stampa faciule da capisce.

U Maroccu hè u locu ideale per l'energia eolica è solare. Hè assulanatu è ventu. Ma cumu uttene l'energia da u Maroccu à induve hè necessariu ? À chì costu?

Net Zero hè un risultatu assai improbabile

A più impurtante, per piacè cunsiderà Scusate Fans d'Energia Verde, Net Zero hè un Risultu assai improbabile

Discutemu di l'ugettivi climatichi di u Protocolu di Kyoto è di decine di motivi per chì un zero nettu per u mira di u 2050 ùn hà praticamente nisuna chance.

Sè vo ùn sò d'accordu, o ancu s'è vo ùn, leghjite puru l 'articulu di sopra è dimmi ciò chì duvemu fà, cumu avemu da fà, è quale hà da sopportà i costi.

Realisticamente, chì duvemu aspittà fora di u fallimentu tutale di i scopi esistenti?

Suggeriu chì simu megliu perseguite quella linea di pensamentu chè di cuncentrazione nantu à u miticu unobtanium.