Учени от Принстън направиха нова крачка към безопасен ядрен синтез
Изследователи от Принстънския университет са намерили метод да създадат реактора за нуклеарен синтез токамак по-безопасен, употребявайки за изолираност бор на прахуляк. Думата „ токамак “ (съкр. от съветския израз „ ТОроидальная КАмера в МАгнитных Катушках “) е пробно устройство с тороидална форма, т.е. сходна на кравай, в което се основава и удържа високотемпературна плазма.
Главната цел на провежданите опити е да се реализира управляем термоядрен синтез, който е един от най-перспективните бъдещи енергийни източници.
Новото проучване се появява в списанието Nuclear Fusion и идва от Принстън, по тъкмо от Принстънската лаборатория по физика на плазмата (PPPL).
Токамак, като големият реактор, който следващата година ще доближи температура от 200 милиона градуса по Целзий в Китай, е плазмен реактор за нуклеарен синтез, където извънредно гореща, заредена плазма се върти и генерира на практика неограничена сила.
Изследването в Принстън преглежда метода, по който бор на прахуляк може да предотврати един от главните дефекти на съществуващата технология на плазмения реактор.
Плазмата е летлива и частиците, които се откъснат от горещият като слънце плазмен поток, влияят с материалите, които построяват токамака. Това стопира реакцията на плазмения синтез, защото температурата бързо пада отвън ефикасната зона, само че по-важното е, че това е ужасно рисково за самия реактор и всичко към него.
Екипът на PPPL открива, че покриването с бор в действителност оказва помощ да се поддържа плазма в вярното положение за реализиране на реакция, само че съществуващият способ е прекомерно рисков. Ядрените учени употребяват газ диборан, който е формиран от бор и взривоопасен водород с формула В2Н6. За да го употребяват, учените би трябвало да спрат токамаците изцяло, да вкарат газа и по-късно още веднъж да изоставен заради огромната заплаха от запалването му. В PPPL считат, че би трябвало да има по-добър метод.
За да създадат процеса по-безопасен, само че и да запазят неговата успеваемост, учените от лабораторията в Принстън вършат опит да употребяват чист бор и бор нитридни прахове. Праховете са инертни, което значи, че не реагират с нищо и не се възпламеняват.
Изследователите ползвали праховете, като ги инжектират в токамака, до момента в който той работи, което е различен способ за възстановяване на съществуващият с потреблението на газ диборан. След като влезе вътре, прахът работи по същия метод, както и газът: поддържа температурата в зоната с висока продуктивност, което поддържа плазмата по-стабилна и предотвратява изстъргването на страните на камерата на токамака.
Използването на прахуляк също може да помогне на учените да развият по-прости и по-безопасни форми на плазмени реакции, наречени плазми с ниска компактност. Тези плазми могат да бъдат следени по-безопасно и могат да бъдат по-непосредствена практична форма на реактор за потребление в енергийния бранш. Когато плазмената реакция се смята за много рискова и пробна, да има каквито и да било варианти е метод да се привлекат повече откриватели и средства в борбата и да се отвори полето за нови хрумвания.
И защото учените могат просто да употребяват повече прахуляк, когато им е нужен, екипът на PPPL има вяра, че проучванията му също имат огромни последици за потреблението при типичен термоядрени реактори, при които непрекъснатото продължение на работата е жизненоважно за всяка версия, която би могла да се употребява в дълготраен проект. Водещият академик доктор Робърт Лунсфорд споделя в известие за медиите от Принстън:
„ Това е един метод да стигнете до стационарна машина за синтез. “ С други думи, това е стъпка към „ светия граал “ на енергетиката.
Лабораторията по физика на плазмата в Принстън е държавно спонсорирана национална лаборатория от категорията на Аргон, Ферми и Лос Аламос. Министерството на енергетиката на Съединени американски щати подтиква тези лаборатории, като главното място, където се случват нововъведенията в Съединени американски щати. Ако на практика термоядрен реактор бъде изобретен, то това най-вероятно ще пристигна точно от една от тези лаборатории.
Публикувано в списание Popular Mechanics.
