Η κατασκευή του καλύτερου κεντρικού υπολογιστή για τη συσκευή πυρηνικής σύντηξης της Κίνας έχει αρχίσει διεξοδικά
Την 1η Οκτωβρίου πραγματοποιήθηκε μια βασική ανακάλυψη στην κατασκευή της συσκευής πυρηνικής σύντηξης της Κίνας καλύτερα.
Η βάση που ζυγίζει πάνω από 400 τόνους εγκαταστάθηκε με επιτυχία και θα χρησιμοποιηθεί για να μεταφέρει τον καλύτερο κεντρικό υπολογιστή με συνολικό βάρος περίπου 6700 τόνων, σηματοδοτώντας την ολοκληρωμένη έναρξη της κατασκευής για τον οικοδεσπότη βαρέων μηχανημάτων αυτής της μεγάλης χώρας.
Στο μέλλον, αυτή η συσκευή θα είναι η πρώτη διεθνώς επικυρωμένη επίδειξη της παραγωγής ενέργειας πυρηνικής σύντηξης και αναμένεται να ανάψει το πρώτο φως μέσω της πυρηνικής σύντηξης μέχρι το 2030.
Πυρηνική σύντηξη: Ο τελικός κωδικός πρόσβασης για την εξερεύνηση της κοσμικής ενέργειας
Από το μυστήριο της συνεχούς καύσης του ήλιου για 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια στην τελική επιδίωξη της ανθρωπότητας για «ανεξάντλητη» καθαρή ενέργεια, η πυρηνική σύντηξη ήταν πάντα μια από τις πιο εκθαμβωτικές ερευνητικές κατευθύνσεις στον τομέα της επιστήμης. Δεν είναι μόνο η βασική κινητήρια δύναμη για τα αστέρια να εκπέμπουν φως και θερμότητα στο σύμπαν, αλλά και μια κοπή - τεχνολογία άκρων που έχει τη δυνατότητα να αλλάξει εντελώς το ανθρώπινο ενεργειακό τοπίο.
Με απλά λόγια, η πυρηνική σύντηξη αναφέρεται στη διαδικασία των ελαφρύτερων ατομικών πυρήνων (όπως τα ισοτόπια υδρογόνου και το τρίδιο) που ξεπερνούν την ηλεκτροστατική απωθητική (Coulomb Disculys) μεταξύ των πυρήνων σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, συγκρούοντας και συγχωνεύοντας σε βαρύτερους ατομικούς πυρήνες (όπως το Helium). Αυτή η διαδικασία ακολουθεί την εξίσωση μαζικής ενέργειας του Einstein "E=mc ²" - Η συνολική μάζα του συντηγμένου νέου πυρήνα είναι ελαφρώς μικρότερη από το άθροισμα των μαζών των δύο πυρήνων πριν από τη σύντηξη και η μειωμένη μάζα (απώλεια μάζας) θα απελευθερωθεί με τη μορφή της ενέργειας, με την ενεργειακή πυκνότητα που υπερβαίνει την ενέργεια.
Για να κατανοήσουμε την ένταση της ενέργειας της πυρηνικής σύντηξης, απαιτείται μόνο ένα σύνολο σύγκρισης δεδομένων: η ενέργεια που απελευθερώνεται από μια αντίδραση σύντηξης 1 χιλιόγραμμα μείγμα τριών του δευτερίου είναι ισοδύναμη με τη θερμότητα που παράγεται από την καύση 27000 τόνων του τυπικού άνθρακα ή την ενέργεια που παράγεται από την πλήρη καύση 120 τόνων βολίνης. Ωστόσο, η ενέργεια που απελευθερώνεται από καύσιμο πυρηνικής σχάσης της ίδιας ποιότητας (όπως το ουράνιο - 235) είναι μόνο περίπου το 1/4 αυτού που απελευθερώνεται με πυρηνική σύντηξη. Το πιο σημαντικό είναι ότι οι πηγές καυσίμου για πυρηνική σύντηξη είναι σχεδόν άπειρες - το δευτέριο είναι ευρέως παρόντες στο θαλασσινό νερό στη γη και κάθε λίτρο θαλασσινού νερού περιέχει το δευτέριο που μπορεί να απελευθερώσει ενέργεια ισοδύναμο με 300 λίτρα βενζίνης μέσω σύντηξης. Το δευτέριο που περιέχεται στο θαλασσινό νερό παγκοσμίως μπορεί να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες της ανθρωπότητας για πάνω από ένα εκατομμύριο χρόνια. Παρόλο που το τρίδιο είναι εξαιρετικά σπάνιο στη φύση, μπορεί να παρασκευαστεί τεχνητά με αντίδραση του λιθίου (ένα στοιχείο άφθονο στην κρούστα της Γης) με νετρονίνη και δεν υπάρχει πρόβλημα "έλλειψη καυσίμου".
Ωστόσο, η επίτευξη ελεγχόμενης πυρηνικής σύντηξης δεν είναι εύκολη εργασία και η βασική πρόκλησή της έγκειται στο "πώς να δημιουργηθεί και να διατηρήσει ακραίες συνθήκες για πυρηνική σύντηξη". Μέσα στον ήλιο, η βαρυτική κατάρρευση δημιουργεί υψηλή θερμοκρασία 15 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και υψηλή πίεση 250 δισεκατομμυρίων ατμοσφαιρών, φυσικά ικανοποιώντας τις "συνθήκες ανάφλεξης" για πυρηνική σύντηξη. Αλλά στη γη, οι άνθρωποι δεν μπορούν να αναπαράγουν τόσο ισχυρή βαρύτητα και μπορούν να προσομοιώσουν μόνο ακραία περιβάλλοντα μέσω τεχνολογικών μέσων. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες οδηγίες έρευνας:
Ένας τύπος είναι η μαγνητική σύντηξη περιορισμού, που αντιπροσωπεύεται από τον διεθνή θερμοπυρηνικό πειραματικό αντιδραστήρα (ITER), κοινώς γνωστό ως "τεχνητό ήλιο". Χρησιμοποιεί ένα σούπερ ισχυρό μαγνητικό πεδίο (περίπου 100000 φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο της Γης) για να περιορίσει το πλάσμα (η τέταρτη κατάσταση της ύλης όπου οι ατομικοί πυρήνες και τα ηλεκτρόνια διαχωρίζονται από την επαφή με τη συσκευή και την προκαλώντας την ψύξη έως και 150 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου σε κυκλικό θάλαμο κενού (Tokamak Device) πλάσμα για να ανταποκριθεί στις προϋποθέσεις που απαιτούνται για αντιδράσεις σύντηξης. Το 2023, η συσκευή "Artificial Sun" της Κίνας (ανατολικά) πέτυχε μια συνεχή λειτουργία του πλάσματος σε 120 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου για 403 δευτερόλεπτα, θέτοντας παγκόσμιο ρεκόρ και θέτοντας τα θεμέλια για επακόλουθα πειράματα του ITER.
Ένας άλλος τύπος είναι η αδρανειακή σύντηξη περιορισμού, που αντιπροσωπεύεται από την Εθνική Διευκόλυνση ανάφλεξης (NIF) των Ηνωμένων Πολιτειών. Εστιάζει 192 υψηλής - ενεργειακά λέιζερ σε ένα στόχο τρίτου του δευτερίου με διάμετρο μόνο λίγα χιλιοστόμετρα, θερμαίνει τον στόχο σε 30 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου και συμπιέζει το σε 100 φορές την πυκνότητα του πυρήνα της Γης σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα (περίπου 10 τρισδιάστατα), χρησιμοποιώντας την ουσία της ουσίας του Plasma για να ολοκληρώσει το Fusions για να ολοκληρώσει το Fusions για να ολοκληρώσει την αντίδραση Fusion για να ολοκληρώσει το Fusions για να ολοκληρώσει την αντίδραση Fusion στο Instant στο Instant στο Instant In InstaInd. δεν είναι δυνατό. Τον Δεκέμβριο του 2022, η NIF πέτυχε για πρώτη φορά το "καθαρό ενεργειακό κέρδος" - Η ενέργεια που απελευθερώθηκε από τις αντιδράσεις σύντηξης υπερέβη την ενέργεια του λέιζερ εισόδου, σηματοδοτώντας μια σημαντική ανακάλυψη στη διαδρομή αδρανείας.
Εκτός από την υψηλή πυκνότητα ενέργειας και το άφθονο καύσιμο, η πυρηνική σύντηξη έχει επίσης απόλυτη ασφάλεια και περιβαλλοντική φιλικότητα. Σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση, οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης θα τερματιστούν αμέσως μόλις χάσουν ακραίες συνθήκες (όπως η διακοπή του μαγνητικού πεδίου ή η στάση λέιζερ) και δεν υπάρχει κίνδυνος «πυρήνα κατάρρευσης». Το κύριο προϊόν αντίδρασης είναι το ήλιο (μη - τοξικό και αβλαβές αδρανές αέριο), το οποίο δεν παράγει μακρύ - όρο ραδιενεργά απόβλητα όπως η πυρηνική σχάση και δεν έχει σχεδόν καμία ρύπανση στο περιβάλλον.
Παρόλο που τα ανθρώπινα όντα δεν έχουν ακόμη επιτύχει την εμπορική παραγωγή ενέργειας πυρηνικής σύντηξης (αναμένεται να απαιτήσουν 30-50 χρόνια τεχνολογικών ανακαλύψεων), κάθε βήμα της προόδου στην πυρηνική σύντηξη, από τη φυσική σύντηξη του ήλιου έως τις σταδιακές ανακαλύψεις στο εργαστήριο, ωθεί την ανθρωπότητα πιο κοντά στον στόχο της «ελευθερίας της ενέργειας». Στο μέλλον, όταν οι πυρηνικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης εξαπλώνονται σε όλο τον κόσμο, η ανθρωπότητα θα απομακρυνθεί εντελώς από την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, θα λύσει τα παγκόσμια προβλήματα όπως η κλιματική αλλαγή και η έλλειψη ενέργειας και θα προκαλέσουν μια νέα εποχή που βασίζεται σε καθαρή και απεριόριστη ενέργεια.
