สำหรับนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ มีสองวิธีที่เป็นไปได้ในการเป็นพลังงานฟิวชัน วิธีแรกคือฟิวชันกักขังด้วยแม่เหล็ก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้สนามแม่เหล็กเพื่อดักจับพลาสมาที่ได้รับความร้อนจนร้อนพอที่ไฮโดรเจนไอออนจะหลอมรวม ประมาณ 150 ล้านเคลวินเป็นสิ่งที่จำเป็นโดยทั่วไป อีกเส้นทางหนึ่งคือการกักกันแบบเฉื่อย โดยที่เป้าหมายที่หนาแน่นของไฮโดรเจนจะถูกบีบอัดเพิ่มเติมโดยเลเซอร์อันทรงพลังเพื่อเริ่ม
การหลอมรวม
แม้ว่าแนวทางเหล่านี้จะแตกต่างกันมากในทางเทคนิค แต่ก็มีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือกำลังได้รับการพัฒนาในโครงการขนาดใหญ่และมีราคาแพง การคุมขังด้วยแม่เหล็กกำลังดำเนินการโดยโรงงาน ซึ่งกำลังก่อสร้างในฝรั่งเศสด้วยมูลค่าประมาณ 16 พันล้านยูโร ในขณะ ในแคลิฟอร์เนียเป็นผู้บุกเบิก
การกักขังเฉื่อยผ่านการใช้เลเซอร์ขนาดยักษ์ 192 ตัวเพื่อระเบิดเมล็ดถั่ว เป้าหมายขนาด อย่างไรก็ตาม มีนักฟิสิกส์บางคนที่เชื่อว่ามีจุดกึ่งกลางไปสู่การหลอมรวมที่ใช้งานได้จริง ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างการกักกันทางแม่เหล็กและแรงเฉื่อย แต่สามารถทำได้ด้วยต้นทุนเพียงเศษเสี้ยวของทั้งสองอย่าง
บุคคลดังกล่าวคือ นักฟิสิกส์ชาวแคนาดา ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท เพื่อทำการค้าเทคนิคฟิวชันในปี 1990 ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตสาขาฟิสิกส์พลาสมาจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย ที่ซึ่งเขาได้ค้นคว้าปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์และพลาสมา จากนั้นเขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในสาขาเดียวกัน
ทรงกลมล้อมรอบด้วยลูกสูบลมประมาณ 200 ตัว ซึ่งจู่ๆ ทั้งหมดก็จะดันเข้าไปในทรงกลมพร้อมๆ กัน ซึ่งอ้างว่าเป็นฟิวชันทั่วไป จะสร้างคลื่นอะคูสติกที่จะเคลื่อนที่ผ่านโลหะหลอมเหลวและบีบอัดพลาสมามากจนร้อนพอและหนาแน่นพอที่นิวเคลียสของดิวทีเรียมและทริเทียมจะหลอมรวมกันได้ เป้าหมาย
ของพลาสมาเริ่มต้นคืออุณหภูมิ 10 6 K ที่ความหนาแน่น 10 17 อนุภาค/ซม. 3 ในทางตรงกันข้าม พลาสมา ITER คาดว่าจะมีค่าประมาณ 150 ล้านเคลวิน และมีความหนาแน่นประมาณ 10 14 อนุภาค/ซม. 3 ความร้อนจำนวนมากที่ผลิตโดยกระบวนการฟิวชันจะถูกดูดซับโดยโลหะที่หลอมเหลว
แล้วนำกลับคืน
โดยการส่งผ่านโลหะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อผลิตไอน้ำที่สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ นิวตรอนบางส่วนที่สร้างขึ้นระหว่างฟิวชั่นจะถูกลิเธียมดูดซับไว้ในโลหะหลอมเหลว ซึ่งจะสร้างไอโซโทปเพิ่มขึ้น ไอโซโทปนี้จะถูกลบออกจากโลหะหลอมเหลวและใช้ในวงจรการบีบอัด
ในอนาคต กระบวนการทั้งหมดจะถูกทำซ้ำด้วยการฉีดพลาสมาครั้งต่อไป ความท้าทายข้างหน้าการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ในปัจจุบันคาดการณ์ว่าสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 100 MJ ต่อรอบ การเดินระบบที่หนึ่งรอบต่อวินาทีจะสร้างพลังงานได้ 100 เมกะวัตต์ ซึ่งคิดเป็นประมาณหนึ่งในห้า
ของกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก บริษัทอ้างว่าเครื่องปฏิกรณ์สามารถทำงานได้ด้วยพลังงานนี้เป็นเวลาหนึ่งปีโดยบริโภคดิวทีเรียมเพียง 18 กก. และลิเธียม 60 กก.จากข้อมูลของ Laberge บริษัทต้องเอาชนะความท้าทายสำคัญสองประการก่อนที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
จะเป็นจริงได้ อย่างแรกคือสามารถสร้างพลาสมาที่จะทนนานพอในเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถบีบอัดได้ ปัจจุบัน บริษัทสามารถสร้างพลาสมาที่อยู่รอบ ๆ ได้ประมาณ 50 µs แต่กล่าวว่าจะต้องเพิ่มเป็นอย่างน้อย 100 µs พลาสมาจะถูกฉีดจากสองแหล่งที่เหมือนกันที่ฝั่งตรงข้ามของทรงกลม
แต่ละแหล่งจะผลิตพลาสมารูปวงแหวนรูปโดนัทที่อุณหภูมิ 10 6 K ซึ่งจะ “ปลิว” ไปที่ศูนย์กลางของทรงกลมเหมือนกับวงแหวนควัน โดนัททั้งสองจะชนกันและรวมกันที่ศูนย์กลางของทรงกลมก่อนที่จะบีบอัด จนถึงตอนนี้ บริษัทได้สร้างเครื่องฉีดพลาสม่าดังกล่าวแล้ว ในปารีส และต่อมาที่สภาวิจัยแห่งชาติ
ของแคนาดา
ซึ่งเขาใช้เลเซอร์เฟมโตวินาทีเพื่อศึกษาเคมีที่รวดเร็ว ตามด้วยการสะกดคำพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการพิมพ์สีเป็นเวลาเก้าปีที่บริษัท ในแวนคูเวอร์ แค่การแสดงความสามารถ? ผู้เชี่ยวชาญด้านพลาสมาฟิวชันคิดอย่างไรกับแผนของ สำหรับ MTF “ฉันเชื่อว่า MTF มีศักยภาพในการเป็นเส้นทางสู่พลังงานฟิวชัน”
ผู้ซึ่งคุ้นเคยกับแผนของบริษัทกล่าว อย่างไรก็ตาม เขาชี้ให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ยังไม่พัฒนาเต็มที่เท่าการหลอมรวมกักขังด้วยแม่เหล็กหรือเฉื่อย “MTF แสดงถึงเส้นทางที่มีความเสี่ยงสูงกว่าแต่มีต้นทุนที่ต่ำกว่าซึ่งคุ้มค่าที่จะติดตามในความเห็นของผม” เขากล่าวเสริม
นักฟิสิกส์พลาสมาแห่ง ในเพนซิลเวเนียยอมรับว่า MTF เป็นเส้นทางที่เหมือนจริง แต่เขาเสริมว่าแม้ว่าแผนของบริษัทในการบดพลาสมาด้วยลูกสูบจะง่ายกว่าวิธี NIF ของการใช้เลเซอร์ แต่ก็เป็นความท้าทายทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่เช่นกัน เนื่องจากการระเบิดของโลหะเหลวในเวลาอย่างระมัดระวังเช่นนี้
ไม่เคยประสบความสำเร็จมาก่อน เขายังเตือนด้วยว่าการสร้างพลาสมาเป้าหมายในกระแสน้ำวนโลหะเหลวนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย “มีปัญหามากมายเกี่ยวกับฟิสิกส์ของพลาสมาและเทคโนโลยีลูกสูบสำหรับพวกเขาในการแก้ปัญหา” เขากล่าว บราวน์ยังยอมรับด้วยว่า MTF นั้น “ถูกมองว่าเป็นการแสดงความสามารถ”
โดยชุมชนฟิวชันส่วนใหญ่ เขาเสริมว่าการระเบิดเพียงครั้งเดียวอาจก่อให้เกิดการปะทุของนิวตรอนจากการหลอมรวม แต่เครื่องปฏิกรณ์เป็นอีกเรื่องหนึ่ง “นักวิทยาศาสตร์ด้านฟิวชันหลายคนมองว่าแนวทางการกักขังด้วยแม่เหล็กตามที่ ITER เป็นตัวเป็นตน เป็นก้าวสำคัญถัดไปสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน
ในสถานะคงตัว” เขากล่าว ผู้ทำงานเกี่ยวกับการหลอมรวมกักขังด้วยแม่เหล็กในสหราชอาณาจักรกล่าวว่าแม้ว่าวิธีการจะดูมีเหตุผลและเขาจะติดตามผลลัพธ์ของบริษัทด้วยความสนใจ แต่เขาจะไม่กระโดดออกจากการกักขังด้วยแม่เหล็ก ยัง “ในอดีต เมื่อผู้คนเสนอแนวทางใหม่ๆ เพื่อเป็นทางลัดสู่การหลอมรวม สิ่งเหล่านี้มักล้มเหลวเสมอ และบทเรียนที่เราได้เรียนรู้ก็คือ เราแค่ต้องทำอย่างถูกต้อง”
แนะนำ ufaslot888g
