Útskýrt: Kjarnasamruni og nýleg bylting

Kjarnasamruni er skilgreindur sem samruni nokkurra lítilla kjarna í einn stóran kjarna með því að losa mikið magn af orku í kjölfarið.

Innrétting í skothólfi Kveikjustöðvarinnar. Þjónustueininguna sem flytur tæknimenn má sjá til vinstri. Markstöðugjafinn, sem heldur skotmarkinu, er hægra megin.

Á þriðjudag tilkynnti Lawrence Livermore National Laboratory í Kaliforníu að tilraun sem gerð var í National Ignition Facility hafi slegið í gegn í rannsóknum á kjarnasamruna. Í tilrauninni voru leysir notaðir til að hita lítið skotmark eða eldsneytiskorn. Þessar kögglar sem innihéldu deuterium og tritium runnu saman og framleiddu meiri orku. Teymið benti á að þeir gátu náð meira en 1,3 megjúúl ávöxtun.

Prófessor Jeremy Chittenden, meðstjórnandi Center for Inertial Fusion Studies við Imperial College í London, sagði við BBC.com: Megajoule af orku sem losnar í tilrauninni er vissulega áhrifamikið í samrunaskilmálum, en í reynd jafngildir þetta orkunni sem þarf að sjóða ketil.

Svo, hvað nákvæmlega er kjarnorkusamruni?

Kjarnasamruni er skilgreindur sem samruni nokkurra lítilla kjarna í einn stóran kjarna með því að losa mikið magn af orku í kjölfarið. Kjarnasamruni knýr sólina okkar og beislun þessarar samrunaorku gæti veitt ótakmarkað magn af endurnýjanlegri orku. Bókin Comprehensive Energy Systems frá 2018 bendir á: Kjarnasamrunaorka er góður kostur sem grunnorka í framtíðinni með marga kosti, svo sem ótæmandi auðlindir, innbyggt öryggi, enginn langlífur geislavirkur úrgangur og nánast engin losun CO2.

Hvernig náðist nýja byltingin?

Teymið notaði nýja greiningu, bætti leysisnákvæmni og gerði jafnvel breytingar á hönnuninni. Þeir beittu leysiorku á eldsneytisköggla til að hita þær og þrýsta þeim við svipaðar aðstæður og í miðju sólarinnar okkar. Þetta kom af stað samrunaviðbrögðum.

Þessi viðbrögð leystu frá sér jákvætt hlaðnar agnir sem kallast alfa agnir, sem aftur hituðu upp nærliggjandi plasma. (Við háan hita eru rafeindir rifnar úr atómkjarna og verða að plasma eða jónað ástand efnis. Plasma er einnig þekkt sem fjórða ástand efnisins)

Hitað plasma losaði einnig alfa agnir og sjálfbær viðbrögð sem kallast kveikja átti sér stað. Kveikja hjálpar til við að magna upp orkuframleiðslu frá kjarnasamrunahvarfinu og þetta gæti hjálpað til við að veita hreina orku til framtíðar.

Þann 8. ágúst benti teymið á orkuframleiðsla sem var meira en 1,3 megajúl. Niðurstöðurnar eiga enn eftir að birtast í ritrýndu tímariti.

Þetta er mikil bylting þar sem framleiðslan er meiri en fyrri mesta orkan sem náðst hefur. Áður stóðu leysirsamrunaforrit frammi fyrir nokkrum erfiðleikum þar sem við gátum ekki skilið plasmainn að fullu. Nú hefur ný tækni rutt brautina fyrir þessar ótrúlegu niðurstöður og það gefur okkur líka von um að við séum í rétta átt, segir Dr G Ravindra Kumar, frá Ultrashort Pulse High-Intensity Laser Laboratory við Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai.

Dr Ravindra Kumar, sem tók ekki þátt í tilrauninni, bætti við að fleiri rannsóknir séu nauðsynlegar til að ná jafnvægi til að virkjun virki. Við þurfum að framleiða miklu meiri orku til að virkjun virki vel. Engu að síður er þetta töluvert framfaraskref og tæknibylting, bætir hann við.

Dr Aidan Crilly, rannsóknaraðili í Center for Inertial Fusion Studies í Imperial, sagði í tilkynningu: Að endurskapa aðstæður í miðju sólarinnar mun gera okkur kleift að rannsaka ástand efnis sem við höfum aldrei getað búið til í rannsóknarstofunni áður , þar á meðal þær sem finnast í stjörnum og sprengistjörnum...Við gætum líka fengið innsýn í skammtaástand efnis og jafnvel aðstæður nær og nær upphafi Miklahvells – því heitara sem við verðum, því nær komumst við fyrsta ástandi alheimsins .

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

Deildu Með Vinum Þínum: