ها هو المدفع الفائق الذي يبلغ طوله 23 متراً والذي من المفترض أن يؤدي إلى اندماج نووي



في المملكة المتحدة ، على نحو خبيث ، قاموا ببناء مدفع طوله 20 مترًا ، فقط بدلاً من إطلاق الرصاص المميتة ، فإنه يخلق نجومًا. يعتبر Big Friendly Gun نموذجًا أوليًا لما تأمله شركة First Light Fusion البريطانية في أن يكون مستقبل توليد الطاقة.


يعمل المدفع الفولاذي العملاق بإطلاق مكبس بسرعة عالية 3.2 كجم من البارود. بالتسارع على طول البرميل ، يدخل المكبس ، الذي يضغط الهيدروجين الغازي ، في قطعة مخروطية تضغط الغاز إلى نقطة صغيرة قبل أن ينفجر من خلال سدادة معدنية. يتم إطلاق الرصاصة بسرعة 6.9 كيلومترات في الثانية في غرفة مفرغة حيث تصطدم بهدف وقود الاندماج النووي ، مما ينتج عنه ظروفًا يمكن أن تندمج في ظلها النوى.

اندماج النوى الذرية هو نفس العملية التي تغذي شمسنا ، ويحاول العلماء إعادة إنشائها على الأرض منذ ما يقرب من 100 عام ، حيث ينتج هذا التفاعل طاقة أكثر من الوقود الأحفوري بدون انبعاثات كربونية أو منتجات ثانوية مشعة.

الوقود ، على الرغم من أنه في شكل نظائر نادرة للهيدروجين ، مثل الديوتيريوم والتريتيوم ، إلا أنه مع ذلك يتوافر بكثرة في المياه البحرية.

غرفة انصهار BFG

يعتبر نهج الاندماج الضوئي الأول ، المعروف باسم الاندماج بالقصور الذاتي ، بعيدًا كل البعد عن الأسلوب الأكثر شيوعًا والأكثر تعقيدًا من التوكاماك ، حيث يتم تدوير غاز البلازما باستخدام مغناطيسات عملاقة. لكنها تعمل ويعتقد الرئيس التنفيذي نيك هوكر أنه يمكن أن يقلب الطاولة.

قال هوكر لنيوزويك: "أود أن أصف التوكاماك بأنه النهج الأساسي للاندماج المغناطيسي". "الفيزياء واضحة جدًا: لقد تميزت جيدًا."

في كل هذه السنوات من دراسة تقنية توكاماك ، كان السؤال الرئيسي هو كيف يفقد البلازما الطاقة. وجد العلماء أن الطاقة داخل البلازما تميل إلى التشتت عبر خطوط المجال المغناطيسي المكثف المشاركة في التفاعل ، مما يؤدي إلى نفادها. لهذا السبب ، لم يتمكن أحد من تحقيق مكاسب صافية في الطاقة - طاقة مولدة أكثر من الطاقة اللازمة لتشغيل الماكينة - باستخدام توكاماك. وقال هوكر: " تم إثبات مكاسب الطاقة الصافية من خلال الاندماج بالقصور الذاتي ، لكن المحرك ، بدلاً من أن يكون ليزرًا ، كان بمثابة اختبار لأسلحة تحت الأرض ". " لذلك هناك دليل تجريبي على أنه يمكن تحقيق مكاسب عالية للطاقة من خلال الاندماج بالقصور الذاتي.

"أشعر بقليل من الظلم لتقديم هذا كنقد للاندماج المغناطيسي ، لأن التحديات التي نعرفها ترجع إلى العمل المنجز في الاندماج المغناطيسي ، وهذا ما سمح لنا بإيجاد نهج يتجنبها."

أحد هذه التحديات هو عنف ردود الفعل الاندماجية. يجب أن يقوم التوكاماك بتدوير البلازما عند درجات حرارة تصل إلى 180 مليون درجة فهرنهايت لتوليد الاندماج ، بينما تضرب النيوترونات الناتجة عن تفاعل الاندماج الجدران الداخلية لغرفة التفاعل.

"إنه أحد التحديات الرئيسية التي تواجه tokamaks: بقاء غرفة التفريغ وعدد المرات التي يجب استبدالها" ، يهدف تصميم مفاعل First Light Fusion إلى تجنب هذه المشكلة عن طريق حماية جدران المفاعل بسائل يمتص النيوترونات و يعرض الهيكل الفولاذي للغرفة لقصف نيوتروني أقل من توكاماك.

إن BFG ليست سوى خطوة واحدة نحو هذه الرؤية النهائية. تعمل الشركة حاليًا على الجهاز التالي M3 ، وهو كتلة مترامية الأطراف من المكثفات الكهربائية الموجهة جميعها نحو استخدام تيار كهربائي لتسريع مقذوفات تبلغ قوتها مليار G بسرعة 20 كيلومترًا في الثانية ، مما يزيد من سرعة التأثير. باختصار ، إنه أكثر تعقيدًا من البارود.

يتوقع هوكر أن أول مفاعل Light Fusion سيولد كهرباء قابلة للاستخدام في عام 2030 وأن الطاقة ستكون متاحة على الشبكة خلال العقد المقبل. كيف سيبدو مفاعل الاندماج العملاق؟

قال هوكر: "أحب أن أقول إن الاندماج المغناطيسي يشبه الفرن". "إنها دائمًا عملية ساخنة لأن الجسيمات تدور حول الكعك. بينما الاندماج بالقصور الذاتي هو أشبه بمحرك احتراق داخلي. إنها عملية نابضة يوجد فيها معدل تكرار والطاقة لكل حدث مضروبة في التردد توفر الطاقة ".

علينا فقط أن ننتظر لنرى ما إذا كان سيتم احترام هذه المباني.


برقية
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا ، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بنشر مقالات جديدة من السيناريوهات الاقتصادية.

⇒ سجل الآن


عقول

المقال هنا هو المدفع الفائق الذي يبلغ طوله 23 مترًا والذي يجب أن يؤدي إلى اندماج نووي يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .


تم نشر المشاركة على مدونة Scenari Economici على https://scenarieconomici.it/eccovi-il-super-cannone-lungo-23-metri-che-dovrebbe-condurre-alla-fusione-nucleare/ في Tue, 01 Nov 2022 16:08:50 +0000.