核融合はもはや何百万度も必要としません:新しい方法がどのように機能するか

オーストラリアの新興企業 HB11 Energy は、新技術の実証に成功しました。同社の共同創設者の一人、

訓練を受けた物理学者は、次のようなプロジェクトを開発しました。高出力、高精度のレーザーを使用してクリーン エネルギーを生成します。それらは、水素同位体を数億度の温度に加熱するのではなく、水素とホウ素-11の間の熱核反応を引き起こします。同社は2年前、この技術の特許を申請した。

古典的な熱核融合はどのように機能しますか?

核融合(この場合、私たちは話している熱核融合)は、軽い原子核が重い原子核に融合する反応であり、超高温で発生し、大量のエネルギーを放出します。このような反応は、原子核分裂の反対です。後者では、重い原子核が軽い原子核に分裂するため、エネルギーが放出されます。

OlegGamulinskiyによるPixabayからの画像

合成反応 - これは基本的なことです私たちの太陽を含む星々に電力を供給するエネルギーのプロセス。そこでは、数千万度まで過熱された水素原子によって供給されます。人類は長年にわたり、この地球上でこのプロセスを繰り返そうと試みてきました。

新しいアプローチはどのように異なりますか?

熱核の代わりにレーザーを使用する融合は早くも1970年代に予測されていました。このアイデアの著者は、オーストラリアの理論物理学者であり、ニューサウスウェールズ大学のHB11Energyの共同創設者であるHeinrichKhorです。クリーンエネルギーを生成する新しい方法は、水素同位体を数百万度に加熱する必要がある他のほとんどの核融合反応とは根本的に異なります。

HB11は別のアプローチを取ります。彼は燃料要素として水素とホウ素11を多く使用し、核融合反応を開始するために、高精度で強力なレーザーの超近代的な複合体を使用しました。

コンセプトを最初にデモンストレーションした際の反応は、水素とホウ素の融合は、予想よりも 10 倍多くの熱核反応を引き起こしました。同社は、HB11 Energy が現在「クリーン エネルギーの聖杯を商業化する競争における世界的リーダー」であると述べています。

それはどのように機能しますか?

パイロットプラントは中央部分に小さな燃料電池がある金属球。レーザーシステムの操作のための特別な穴もあります。レーザーの1つは磁場を生成し、その役割はプラズマを保持することです。 2つ目は、熱核連鎖反応を開始する役割を果たします。

稼働中の設備の概略図。写真: HB11 エネルギー

陽子とホウ素 11 原子核間の核反応(p-B 合成)、α-粒子の出現をもたらし、血漿中で開始されました。これは、厚さ 0.2 mm の窒化ホウ素 (BN) ターゲットを狙った PW クラスのレーザーの結果です。

p-B合成の高い反応速度と、その結果、ターゲットの前面で加速された陽子束により、大量のα粒子の束が生成され、測定されました。これは、レーザー合成の原理を確認した最初の実験です。反応から生じるアルファ粒子は、ほぼ即座にネットワークに再送信できる電流を生成します。

水素とホウ素の反応において注目すべきことは、一次反応で中性子を発生しない安全で一般的な燃料が使用されます。したがって、それらは無視できる量の短寿命廃棄物を生成し、中核となる送電網や水素製造に大規模な電力を供給できます。 設計上、熱交換器やタービンは不要なため装備されていません。

なんで?

将来的には、これらの合成技術が置き換えられます伝統的なエネルギー源。スケーラブルなテクノロジーは、温室効果ガスの排出によって引き起こされる地球温暖化の影響を逆転させるのに役立ちます。

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