Studi daya fusi yang berisiko terbayar dengan mendekatkan plasma ke dinding reaktor

Kolaborasi fusi besar pertama antara tim peneliti China dan AS telah merilis temuan mengejutkan tentang masa depan fusi kurungan magnetik: dengan menurunkan jarak antara plasma dan dinding ruang yang berisi plasma, mereka benar-benar dapat membuat sistem. lebih stabil. Itu bisa membiarkan para peneliti membuat plasma bertekanan lebih tinggi, dan mungkin mencapai ambang pengapian yang sangat penting, dan reaksi fusi mandiri.

Fusi kurungan magnet bekerja dengan menggunakan medan magnet berenergi tinggi untuk, uh,berbatasansampel bahan bakar fusi yang telah dipanaskan ke keadaan plasma. Ini bisa menjadi lebih panas daripada bagian dalam matahari, tetapi mereka terus memanaskannya sampai memaksa beberapa ion di pusat untuk berfusi, mengubah sebagian kecil massa mereka menjadi energi, dan melepaskannya. Jika plasma tersebut secara fisik menyentuh dinding wadahnya, wadah itu akan menjadi roti panggang - jadi penting untuk menggunakan medan magnet tersebut agar tetap terpisah dari dinding tersebut.

Penampang rig pembatas magnet di ITER.

Penampang rig pembatas magnet di ITER.



Apa yang ditemukan oleh tim ini, dari American General Atomics dan fasilitas ASIPP China, adalah bahwa dengan menyesuaikan penggunaan prinsip yang disebut arus bootstrap, mereka dapat membiarkan plasma mengembang dan mendekati dinding ruang reaksi. Saat ini, plasma pemanas akan memasuki periode ketidakstabilan yang disebut 'mode ketegaran' di mana mereka berosilasi dan membuatnya lebih sulit untuk menampungnya secara efisien. Dengan meningkatkan penggunaan tokamak dari arus yang dihasilkan sendiri (arus bootstrap), para peneliti menemukan bahwa mendekatkan plasma ke dinding dapat menyiasati mode ketegaran.

Itu adalah keputusan yang berisiko, untuk mencoba membawa panasnya bintang semakin dekat ke rig penelitian multi-miliar dolar Anda, tetapi tim ini berhasil. Anda dapat membayangkan tingkat pemeriksaan kerja yang berlangsung, karena jika pendekatan mereka ke kurungan tidak berhasil, mereka hampir pasti akan melakukan beberapa tingkat kerusakan pada reaktor.

Ini semua berkaitan dengan kemampuan para peneliti untuk mempertahankan apa yang disebut 'pulau magnet' dari turbulensi plasma rendah. Dengan menggunakan arus bootstrap, studi ini dapat membantu para ilmuwan untuk mengontrol pulau-pulau ini tanpa injeksi 'aliran' dari luar - yang bagus, karena itu sangat sulit dan mahal untuk dilakukan di fasilitas penahan magnet yang ada, seperti Reaktor Eksperimen Termonuklir Internasional (ITER ). Mereka dapat menciptakan aliran plasma yang 'didorong oleh tekanan' yang seharusnya lebih mudah dikendalikan.

Diagram arus bootstrap. Hapus sekarang?

Diagram arus bootstrap. Hapus sekarang?

Masalah besar dengan fusi kurungan magnetis hanyalah bahwa ia menggunakan magnet untuk pengurungannya - tokamaks magnetis yang sangat besar yang tidak hanya menghabiskan sejumlah uang yang tidak saleh, tetapi juga membutuhkan waktu puluhan tahun untuk diproduksi. Reaktor riset yang berfungsi jelas akan menghasilkan reaktor yang dirancang lebih baik dan lebih efisien di masa mendatang, tetapi tanpa terobosan mendasar seperti superkonduktor suhu tinggimereka tampaknya sudah bertahun-tahun dari penerapan di dunia nyata.

Saat ini, ITER dan fasilitas penelitian fusi lainnya semuanya mencoba mencari cara untuk membuat dan membatasi reaktor fusi dengan cukup efisien untuk melepaskan lebih banyak energi untuk penangkapan daripada yang harus mereka injeksi di tempat pertama. Perhatikan bahwa dengan melakukan ini, dan menghasilkan joule bersih energi fusi pertama, masih hanya akan menghasilkan satu joule bersihenergi. Pembangkit listrik fusi pertama yang berhasil akan menjadi momen besar bagi umat manusia, tetapi kita membutuhkan pembangkit listrik modern untuk menghasilkan megajoule bersih, jika tidakgigajoules.

Fusion membuat kemajuan menuju ambang teknis produksi tenaga - tetapi bahkan pencapaian penting itu hanya akan menjadi langkah pertama dari banyak jalan untuk memberdayakan umat manusia dengan energi bintang.

Untuk lebih lanjut, baca:Bagaimana cara kerja kekuatan fusi?

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com