ການໂຄສະນາ

Fusion Ignition ກາຍເປັນຄວາມເປັນຈິງ; ປະສົບຜົນສຳເລັດດ້ານພະລັງງານທີ່ຫ້ອງທົດລອງ Lawrence

ນັກວິທະຍາສາດຢູ່ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Lawrence Livermore (LLNL) ໄດ້ບັນລຸຜົນ fusion ignition ແລະ ພະລັງງານ ພັກຜ່ອນ. ວັນທີ 5th ເດືອນທັນວາ 2022, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງ fusion ຄວບຄຸມໂດຍໃຊ້ lasers ເມື່ອ 192 ເລເຊີ beams ສົ່ງຫຼາຍກ່ວາ 2 ລ້ານ joules ຂອງພະລັງງານ UV ເຂົ້າໄປໃນ pellet ເຊື້ອໄຟຂະຫນາດນ້ອຍໃນຫ້ອງເປົ້າຫມາຍ cryogenic ແລະບັນລຸການທໍາລາຍພະລັງງານ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການທົດລອງ fusion ຜະລິດພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາ. ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍ laser ເພື່ອຂັບມັນ. ບາດກ້າວບຸກທະລຸນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ເປັນເທື່ອທຳອິດໃນປະຫວັດສາດ ພາຍຫຼັງທີ່ເຮັດວຽກໜັກມາຫຼາຍທົດສະວັດ. ນີ້​ແມ່ນ​ຂີດ​ໝາຍ​ສຳຄັນ​ທາງ​ວິທະຍາສາດ ​ແລະ ມີ​ຄວາມ​ໝາຍ​ສຳຄັນ​ຕໍ່​ຄວາມ​ມຸ່ງ​ຫວັງ​ຂອງ​ພະລັງງານ​ປະສົມ​ທີ່​ສະອາດ​ໃນ​ອະນາຄົດ​ຕໍ່​ເສດຖະກິດ​ກາກ​ບອນ​ສຸດ​ທິ, ​ເພື່ອ​ຕ້ານ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ດິນ​ຟ້າ​ອາກາດ ​ແລະ ການ​ຮັກສາ​ສິ່ງ​ກີດຂວາງ​ດ້ານ​ນິວ​ເຄຼຍ ​ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ການ​ທົດ​ລອງ​ນິວ​ເຄຼຍ​ເພື່ອ​ປ້ອງ​ກັນ​ປະ​ເທດ. ກ່ອນ​ໜ້າ​ນັ້ນ, ວັນ​ທີ 8thໃນເດືອນສິງຫາ 2021, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ບັນລຸເຖິງຈຸດຂອງການເຜົາໄຫມ້ fusion. ການທົດລອງດັ່ງກ່າວໄດ້ຜະລິດພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາການທົດລອງ fusion ອື່ນໆທີ່ຜ່ານມາ, ແຕ່ວ່າການທໍາລາຍພະລັງງານບໍ່ໄດ້ບັນລຸຜົນ. ການ​ທົດ​ລອງ​ຫລ້າ​ສຸດ​ໄດ້​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ໃນ 5​th ເດືອນທັນວາ 2022 ໄດ້ສໍາເລັດຜົນຂອງການທໍາລາຍພະລັງງານດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະຫນອງຫຼັກຖານສະແດງແນວຄວາມຄິດວ່າ fusion nuclear ຄວບຄຸມສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ, ເຖິງແມ່ນວ່າ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພະລັງງານ fusion ການຄ້າພາກປະຕິບັດອາດຈະຍັງຫ່າງໄກຫຼາຍ.

Nuclear ປະຕິກິລິຍາໃຫ້ພະລັງງານເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍເທົ່າກັບປະລິມານຂອງມະຫາຊົນທີ່ສູນເສຍໄປ, ຕາມສົມຜົນສົມມາທິພະລັງງານຂອງມະຫາຊົນ E=MCຂອງ Einstein. ປະຕິກິລິຍາ Fission ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຕກແຍກຂອງນິວເຄລຍຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟນິວເຄລຍ (ອົງປະກອບຂອງ radioactive ເຊັ່ນ uranium-235) ປະຈຸບັນໄດ້ໃຊ້ໃນເຕົາປະຕິກອນນິວເຄລຍສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຄື່ອງປະຕິກອນນິວເຄລຍທີ່ອີງໃສ່ fission ມີຄວາມສ່ຽງສູງຕໍ່ມະນຸດແລະສິ່ງແວດລ້ອມຕາມທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນກໍລະນີຂອງ Chernobyl, ແລະມີຊື່ສຽງສໍາລັບການສ້າງສິ່ງເສດເຫຼືອ radioactive ອັນຕະລາຍທີ່ມີເຄິ່ງຊີວິດຍາວຫຼາຍທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດທີ່ຈະກໍາຈັດ.

ໃນທໍາມະຊາດ, ດາວຄ້າຍຄືດວງອາທິດຂອງພວກເຮົາ, ການປະສົມນິວເຄຼຍ ການລວມຕົວຂອງນິວເຄລຍຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ hydrogen ແມ່ນກົນໄກຂອງການຜະລິດພະລັງງານ. ນິວເຄລຍ fusion, ບໍ່ເຫມືອນກັບ nuclear fission, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸນຫະພູມສູງທີ່ສຸດແລະຄວາມກົດດັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ nuclei ປະສົມປະສານ. ຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການຂອງອຸນຫະພູມແລະຄວາມດັນທີ່ສູງທີ່ສຸດນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ຢູ່ໃນແກນຂອງແສງຕາເວັນທີ່ fusion ຂອງນິວເຄລຍ hydrogen ເປັນກົນໄກທີ່ສໍາຄັນຂອງການຜະລິດພະລັງງານ, ແຕ່ການສ້າງສະພາບທີ່ຮ້າຍກາດເຫຼົ່ານີ້ຄືນໃຫມ່ໃນໂລກຍັງບໍ່ທັນເປັນໄປໄດ້ໃນສະພາບຫ້ອງທົດລອງຄວບຄຸມແລະດັ່ງນັ້ນ, ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄລຍ fusion ຍັງບໍ່ທັນເປັນຄວາມຈິງເທື່ອ. (ການ fusion thermonuclear ທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງແລະຄວາມກົດດັນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການກະຕຸ້ນອຸປະກອນ fission ແມ່ນຫຼັກການທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງຂອງອາວຸດໄຮໂດເຈນ).

ມັນແມ່ນ Arthur Eddington ຜູ້ທີ່ແນະນໍາຄັ້ງທໍາອິດ, ກັບຄືນໄປບ່ອນໃນປີ 1926, ວ່າດາວດຶງພະລັງງານຂອງເຂົາເຈົ້າຈາກການປະສົມຂອງ hydrogen ເຂົ້າໄປໃນ helium. ການສາທິດໂດຍກົງຄັ້ງທໍາອິດຂອງ fusion nuclear ແມ່ນຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງໃນ 1934 ໃນເວລາທີ່ Rutherford ສະແດງໃຫ້ເຫັນ fusion ຂອງ deuterium ເຂົ້າໄປໃນ helium ແລະສັງເກດເຫັນ "ຜົນກະທົບອັນໃຫຍ່ຫຼວງໄດ້ຖືກຜະລິດ" ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ. ​ໂດຍ​ເຫັນ​ເຖິງ​ຄວາມ​ສາມາດ​ບົ່ມ​ຊ້ອນ​ອັນ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ຂອງ​ຕົນ​ໃນ​ການ​ສະໜອງ​ພະລັງງານ​ສະອາດ​ແບບ​ບໍ່​ຈຳກັດ, ​ໄດ້​ມີ​ຄວາມ​ພະຍາຍາມ​ຮ່ວມ​ກັນ​ຂອງ​ນັກວິທະຍາສາດ ​ແລະ ວິ​ສະ​ວະ​ກອນ​ໃນ​ທົ່ວ​ໂລກ ​ເພື່ອ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ນິວ​ເຄລຍ​ຢູ່​ໃນ​ໂລກ​ຄືນ​ໃໝ່, ​ແຕ່​ມັນ​ເປັນ​ວຽກ​ງານ​ທີ່​ສູງ​ຂຶ້ນ.

ໃນອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ, ອິເລັກຕອນຖືກແຍກອອກຈາກນິວເຄລຍແລະປະລໍາມະນູກາຍເປັນອາຍແກັສ ionised ທີ່ປະກອບດ້ວຍນິວເຄລຍບວກແລະເອເລັກໂຕຣນິກລົບ, ທີ່ພວກເຮົາເອີ້ນວ່າ plasma, ເຊິ່ງມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຫນ້ອຍກວ່າອາກາດຫນຶ່ງລ້ານເທົ່າ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ fusion ສະພາບແວດລ້ອມ tenuous ຫຼາຍ. ສໍາລັບການ fusion ນິວເຄລຍທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມດັ່ງກ່າວ (ທີ່ສາມາດໃຫ້ຜົນຜະລິດຈໍານວນ appreciable ຂອງພະລັງງານ), ສາມເງື່ອນໄຂຄວນໄດ້ຮັບການຕອບສະຫນອງ; ຄວນມີອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍ (ທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການປະທະກັນຂອງພະລັງງານສູງ), ຄວນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ plasma ພຽງພໍ (ເພື່ອເພີ່ມຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປະທະກັນ) ແລະ plasma (ທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຂະຫຍາຍອອກ) ຄວນຖືກກັກຂັງສໍາລັບໄລຍະເວລາທີ່ພຽງພໍ. ເປີດໃຊ້ fusion. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາພື້ນຖານໂຄງລ່າງແລະເຕັກໂນໂລຢີເພື່ອບັນຈຸແລະຄວບຄຸມ plasma ຮ້ອນເປັນຈຸດສຸມທີ່ສໍາຄັນ. ສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ເຂັ້ມແຂງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈັດການກັບ plasma ຄືກັນກັບກໍລະນີຂອງ Tokamak ຂອງ ITER. ການກັກຂັງ inertial ຂອງ plasma ແມ່ນວິທີການອື່ນໆທີ່ແຄບຊູນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍ isotopes hydrogen ຫນັກໄດ້ຖືກ imploded ໂດຍໃຊ້ beams laser ພະລັງງານສູງ.

ການສຶກສາ Fusion ດໍາເນີນການຢູ່ທີ່ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ຂອງ NIF ນຳໃຊ້ເຕັກນິກການຝັງດິນດ້ວຍເລເຊີ ( inertial confinement fusion). ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ແຄບຊູນຂະຫນາດ millimeter ເຕັມໄປດ້ວຍ deuterium ແລະ tritium ໄດ້ຖືກ imploded ດ້ວຍ lasers ພະລັງງານສູງທີ່ຜະລິດ x-rays. ແຄບຊູນໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນແລະປ່ຽນເປັນ plasma. plasma ເລັ່ງພາຍໃນສ້າງຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງໃນເວລາທີ່ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟໃນແຄບຊູນ (ອະຕອມ deuterium ແລະ tritium) fuse, ປ່ອຍພະລັງງານແລະອະນຸພາກຫຼາຍລວມທັງອະນຸພາກ alpha. ອະນຸພາກທີ່ປ່ອຍອອກມາມີປະຕິກິລິຍາກັບ plasma ທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບແລະເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາ fusion ຫຼາຍຂຶ້ນແລະການປ່ອຍ 'ພະລັງງານແລະອະນຸພາກ' ຫຼາຍຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສ້າງລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງປະຕິກິລິຍາ fusion ທີ່ຍືນຍົງ (ເອີ້ນວ່າ 'fusion ignition').

ຊຸມຊົນຄົ້ນຄ້ວາ fusion ໄດ້ພະຍາຍາມຫຼາຍທົດສະວັດເພື່ອບັນລຸ ' fusion ignition '; ປະຕິກິລິຍາ fusion ຍືນຍົງຕົນເອງ. ໃນວັນທີ 8th ໃນເດືອນສິງຫາປີ 2021, ທີມງານຫ້ອງທົດລອງ Lawrence ໄດ້ມາຮອດຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງ 'ການເຜົາໄຫມ້ fusion' ເຊິ່ງພວກເຂົາບັນລຸໄດ້ໃນວັນທີ 5.th ເດືອນທັນວາ 2022. ໃນມື້ນີ້, ການເຜົາຜະຫຼິດທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ໃນໂລກໄດ້ກາຍເປັນຄວາມເປັນຈິງ - ເປັນຈຸດສໍາຄັນໃນວິທະຍາສາດບັນລຸໄດ້!

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
ນັກຂ່າວວິທະຍາສາດ | ຜູ້ກໍ່ຕັ້ງບັນນາທິການ, ວາລະສານວິທະຍາສາດເອີຣົບ

ຈອງ​ຈົດ​ຫມາຍ​ຂ່າວ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ

ເພື່ອໄດ້ຮັບການອັບເດດກັບຂ່າວ, ການສະ ເໜີ ແລະການປະກາດພິເສດ.

ບົດຂຽນທີ່ເປັນທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດ

- ໂຄສະນາ -
94,408fansຄື
47,659ຕິດຕາມປະຕິບັດຕາມ
1,772ຕິດຕາມປະຕິບັດຕາມ
30ສະຫມາຊິກຈອງ