Австралийският стартъп HB11 Energy успешно демонстрира нова технология. Един от съоснователите на компанията,
Как работи класическият термоядрен синтез?
Ядреният синтез (в този случай говорим затермоядрен синтез) е реакция на сливане на леки атомни ядра в по-тежки, протичаща при свръхвисоки температури и придружена от освобождаване на огромни количества енергия. Такава реакция е противоположна на атомното делене: при последното се отделя енергия поради разделянето на тежките ядра на по-леки.
Изображение от Олег Гамулинский от Pixabay
Реакции на синтез - това е фундаменталноенергийният процес, който захранва звездите, включително нашето Слънце. Там той се осигурява от водородни атоми, прегрети до десетки милиони градуси. Човечеството се опитва да повтори този процес тук на Земята в продължение на много години.
С какво новият подход е различен?
Използване на лазери вместо термоядренисинтезът е предсказан още през 70-те години на миналия век. Автор на идеята е австралийският физик-теоретик и съосновател на HB11 Energy, Хайнрих Хор от Университета на Нов Южен Уелс. Новият начин за генериране на чиста енергия е коренно различен от повечето други реакции на синтез, които изискват водородните изотопи да се нагряват до милиони градуси.
HB11 използва различен подход.Като горивен елемент той използва много водород и бор-11, а за да започне реакцията на синтез, използва ултрамодерен комплекс от високоточни и мощни лазери.
По време на първата демонстрация на концепцията реакциятасливането на водород и бор доведе до 10 пъти повече термоядрени реакции от очакваното. Компанията казва, че HB11 Energy вече е „глобален лидер в надпреварата за комерсиализиране на светия граал на чистата енергия“.
Как работи?
Пилотният завод еметална сфера, в централната част на която има малка горивна клетка. Има и специални отвори за работа на лазерни системи. Един от лазерите генерира магнитно поле, чиято задача е да задържа плазмата. Вторият е отговорен за започване на термоядрена верижна реакция.
Схематично представяне на работещата инсталация. Снимка: HB11 Energy
Ядрени реакции между протони и ядра бор-11(p-B синтез), което доведе до появата на α-частици, бяха инициирани в плазмата. Това беше резултат от лазер от клас PW, насочен към мишена от борен нитрид (BN) с дебелина 0,2 mm.
Висока скорост на реакция на p-B синтез и,Следователно беше създаден и измерен голям поток от α частици поради протонния поток, ускорен на предната повърхност на целта. Това е първият експеримент, който потвърждава принципа на лазерния синтез. Алфа-частиците, които се получават в резултат на реакцията, създават електрически ток, който може да се препредаде в мрежата почти веднага.
Трябва да се отбележи, че при реакциите водород-боризползва се безопасно и обикновено гориво, което не създава неутрони в първичната реакция. По този начин те генерират незначителни количества краткотрайни отпадъци и могат да осигурят мощно захранване за основната електрическа мрежа или производството на водород. Дизайнът не е оборудван с топлообменник и турбина, тъй като не е необходимо.
Защо?
В бъдеще тези технологии за синтез ще заменяттрадиционни източници на енергия. Мащабируемата технология ще помогне за обръщане на ефектите от глобалното затопляне, причинено от емисиите на парникови газове.
Прочетете още
Учените посочиха първия знак, по който да търсим извънземен живот
Потенциално опасен астероид ще се приближи до Земята на Първи април
Генетиката победи алергиите при котки с CRISPR