Australijos startuolis "HB11 Energy" sėkmingai pademonstravo naują technologiją.
Kaip veikia klasikinė termobranduolinė sintezė?
Branduolio sintezė (šiuo atveju mes kalbame apietermobranduolinė sintezė) yra lengvųjų atomų branduolių sintezės į sunkesnius branduolius reakcija, vykstanti itin aukštoje temperatūroje ir kartu išsiskirianti didžiuliai energijos kiekiai. Tokia reakcija yra priešinga atomų dalijimuisi: pastarajame energija išsiskiria dėl sunkiųjų branduolių skilimo į lengvesnius.
Olego Gamulinskio vaizdas iš Pixabay
Sintezės reakcijos – tai yra esminis dalykasenergetinis procesas, kuris maitina žvaigždes, įskaitant mūsų Saulę. Ten jį teikia vandenilio atomai, perkaitinti iki dešimčių milijonų laipsnių. Žmonija jau daug metų bandė pakartoti šį procesą čia, Žemėje.
Kuo naujasis požiūris skiriasi?
Lazerių naudojimas vietoj termobranduoliniųsintezė buvo prognozuojama dar aštuntajame dešimtmetyje. Idėjos autorius yra australų fizikas teorinis ir HB11 Energy įkūrėjas Heinrichas Khoras iš Naujojo Pietų Velso universiteto. Naujas švarios energijos gamybos būdas radikaliai skiriasi nuo daugelio kitų sintezės reakcijų, kurioms reikia, kad vandenilio izotopai būtų įkaitinti iki milijonų laipsnių.
HB11 laikosi kitokio požiūrio.Kaip kuro elementą jis naudojo daug vandenilio ir boro-11, o sintezės reakcijai pradėti – itin modernų didelio tikslumo ir galingų lazerių kompleksą.
Pirmojo koncepcijos demonstravimo metu reakcijavandenilio ir boro sintezė sukėlė 10 kartų daugiau termobranduolinių reakcijų nei tikėtasi. Bendrovė teigia, kad HB11 Energy dabar yra „pasaulinis lyderis lenktynėse dėl šventojo švarios energijos gralio komercializavimo“.
Kaip tai veikia?
Bandomoji gamykla yrametalinis rutulys, kurio centrinėje dalyje yra nedidelis kuro elementas. Taip pat yra specialios skylės lazerinėms sistemoms veikti. Vienas iš lazerių sukuria magnetinį lauką, kurio užduotis yra išlaikyti plazmą. Antrasis yra atsakingas už termobranduolinės grandininės reakcijos pradžią.
Scheminis veikiančios instaliacijos vaizdas. Nuotrauka: HB11 Energy
Branduolinės reakcijos tarp protonų ir boro-11 branduolių(p-B sintezė), dėl kurios atsirado α dalelės, buvo inicijuotos plazmoje. Tai buvo PW klasės lazerio, nukreipto į 0,2 mm storio boro nitrido (BN) taikinį, rezultatas.
Didelis p-B sintezės reakcijos greitis irTodėl buvo sukurtas ir išmatuotas didelis α dalelių srautas dėl protonų srauto, pagreitinto priekiniame taikinio paviršiuje. Tai pirmasis eksperimentas, patvirtinęs lazerinės sintezės principą. Alfa dalelės, atsirandančios dėl reakcijos, sukuria elektros srovę, kuri gali būti beveik iš karto vėl perduodama į tinklą.
Pažymėtina, kad vandenilio-boro reakcijosenaudojamas saugus ir įprastas kuras, kuris pirminėje reakcijoje nesukuria neutronų. Taigi jie sukuria nedidelį kiekį trumpaamžių atliekų ir gali suteikti didelio masto energijos pagrindiniam elektros tinklui arba vandenilio gamybai. Konstrukcijoje nėra šilumokaičio ir turbinos, nes tai nereikalinga.
Kodėl?
Ateityje šios sintezės technologijos pakeistradiciniai energijos šaltiniai. Keičiama technologija padės pakeisti pasaulinio atšilimo, kurį sukelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija, padarinius.
Skaityti daugiau
Mokslininkai įvardijo pirmąjį ženklą, pagal kurį galima ieškoti nežemiškos gyvybės
Balandžio pirmosios dieną prie Žemės priartės potencialiai pavojingas asteroidas
Genetika įveikė kačių alergijas su CRISPR