پاک کننده معمولی خانگی می تواند تلاش برای جمع آوری انرژی از سنتز زمین را افزایش دهد
دانشمندان دریافته اند که افزودن یک پاک کننده ساده خانگی - ماده معدنی بور موجود در پاک کننده هایی مانند بوراکس - می تواند به طور قابل توجهی توانایی برخی از دستگاه های انرژی گرما هسته ای را برای حفظ گرمای لازم برای ایجاد واکنش های همجوشی روی زمین، مانند خورشید و ستارگان، بهبود بخشد. انجام دادن.
فیزیکدانان آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون (PPPL) در وزارت انرژی ایالات متحده، با همکاری محققان ژاپنی، دستگاه مارپیچی بزرگ (LHD) را در ژاپن مشاهده کردند، یک دستگاه مغناطیسی پیچ خورده که ژاپنی ها آن را هلیوترون می نامند. نتایج برای اولین بار حالت جدیدی از محدود کردن گرما را در تاسیسات موسوم به ستاره‌ساز، مشابه هلیوترون نشان می‌دهد. این یافته‌ها می‌تواند طراحی تحریف شده را به عنوان طرحی برای نیروگاه‌های همجوشی آینده بهبود بخشد.
ماندگاری بالاتر
محققان با تزریق دانه های کوچک پودر بور به پلاسمای LHD که واکنش های سنتز را تغذیه می کند، رژیم احتباس بالاتری ایجاد کردند. تزریق از طریق قطره چکان نصب شده بر روی PPPL به طور چشمگیری گرداب ها و گرداب های آشفته را کاهش می دهد و گرمای محدودی را که باعث ایجاد واکنش می شود افزایش می دهد.
فدریکو نسپولی، فیزیکدان PPPL، نویسنده اصلی مقاله ای که جزئیات این فرآیند را در مجله شرح می دهد، گفت: «ما می توانستیم این تأثیر را به وضوح ببینیم. فیزیک طبیعت. هرچه توان بیشتری به پلاسما وارد کنیم، افزایش گرما و محدودیت بیشتر می شود که در شرایط واقعی راکتور ایده آل خواهد بود.
دیوید گیتس، فیزیکدان ارشد تحقیقاتی در PPPL، که سرپرستی بخش پروژه‌های پیشرفته‌ای را که کار را رهبری می‌کنند، می‌گوید: «من از این نتایج عالی که فدریکو در این مقاله مهم درباره همکاری ما با تیم دستگاه‌های مارپیچی بزرگ نوشت، بسیار هیجان‌زده هستم. هنگامی که ما این پروژه - LHD Impurity Powder Dropper - را در سال 2018 راه اندازی کردیم، امیدوار بودیم که بتواند تأثیری بر کاهش انرژی داشته باشد. مشاهدات حتی بهتر از آن چیزی است که ما انتظار داشتیم با سرکوب تلاطم در بیشتر شعاع پلاسما. من از همکاران ژاپنی خود بسیار سپاسگزارم که به ما این فرصت را دادند تا تیم ما در این آزمایشات شرکت کند."
نتایج همچنین محققان ژاپنی را خوشحال کرد. ماساکی اوزاکابه، مدیر اجرایی پروژه LHD و مشاور تحقیقاتی تحقیقات همجوشی MEXT، وزارت هسته ای ژاپن، گفت: «ما از دریافت این نتایج بسیار خرسند و هیجان زده هستیم. اوزاکابه گفت: "ما همچنین مفتخریم که همکاران PPPL هستیم." "یافته های آشکار شده توسط این همکاری ابزار دلپذیری برای کنترل پلاسمای با کارایی بالا در یک راکتور همجوشی فراهم می کند."
مفهوم امیدوار کننده
ستاره‌های ستاره‌ای که برای اولین بار در دهه 1950 توسط لیمن اسپیتزر، بنیانگذار PPPL طراحی شدند، یک مفهوم امیدوارکننده هستند که مدت‌ها ابزارهای مغناطیسی متقارن به نام tokamaks را به عنوان یک دستگاه انرژی همجوشی پیشرو به خود جذب کرده‌اند. تاریخچه حفظ حرارت نسبتا ضعیف در حفظ ستاره‌هایی که می‌توانند در شرایط پایدار با خطر کم تداخل پلاسما از توکامک‌ها کار کنند، نقش داشته است.
این همجوشی عناصر سبک را به شکل پلاسما ترکیب می کند - حالت گرم و باردار ماده که از الکترون های آزاد و هسته های اتمی یا یون هایی تشکیل شده است که 99 درصد از جهان مرئی را تشکیل می دهند - تا مقادیر عظیمی انرژی آزاد کند. توکامات و ستاره سازها ساختارهای مغناطیسی اصلی برای دانشمندانی هستند که به دنبال جمع آوری انرژی گرما هسته ای ایمن، پاک و تقریبا نامحدود برای تولید انرژی گرما هسته ای برای بشریت هستند.
بر اساس این مقاله، اگرچه بور مدت‌هاست که برای تهویه‌کردن دیوارها و بهبود محفظه در توکامک‌ها استفاده می‌شود، دانشمندان قبلاً «کاهش گسترده در آشفتگی و افزایش دما مانند آنچه در این مقاله گزارش شده است» مشاهده نکرده‌اند. علاوه بر این، مشاهدات فاقد فوران حرارتی مضر و ذرات به نام حالت‌های موضعی لبه (ELM) بودند که می‌توانند در توکاماک‌ها و ستاره‌ها در طول آزمایش‌های با حد بالا یا حالت H رخ دهند.
بهبود قابل توجه در گرما و محدودیت پلاسمای LHD ممکن است نتیجه کاهش در ناپایداری به اصطلاح گرادیان دمای یونی (ITG) باشد، که تلاطمی ایجاد می کند که باعث نشت پلاسما از فضای محدود می شود. کاهش تلاطم با نوعی از دست دادن گرما به نام "انتقال نئوکلاسیک" که دلیل اصلی دیگر نشت ذرات از ستاره بسته است، در تضاد است.
یک دور جدید
دور جدیدی از آزمایشات LHD در حال حاضر در حال انجام است تا بررسی شود که آیا بهبود و محدودیت گرما برای افزایش دامنه نرخ تزریق جرم، چگالی پلاسما و قدرت گرمایش ادامه دارد یا خیر. نسپولی و همکارانش همچنین می‌خواهند ببینند که آیا غبار کربن می‌تواند به خوبی بور عمل کند یا خیر. وی گفت: کاج پوششی روی دیوار ایجاد می کند که برای بسته شدن مناسب است و کربن این کار را نمی کند. می‌خواهیم ببینیم همه گرد و غبار خوب است یا کاج شرایط را بهتر می‌کند.»
اهداف اضافی شامل ارزیابی توانایی بور برای بهبود بهره وری پلاسما در طول عملیات LHD ثابت است که قادر به تخلیه بسیار طولانی پلاسما تا یک ساعت است. چنین آزمایشاتی می تواند به شواهد جدیدی برای ارزش طراحی ستاره ساز در آینده منجر شود.
نقل قول: پاک کننده خانگی معمولی می تواند تلاش ها را برای جمع آوری انرژی حرارتی هسته ای روی زمین افزایش دهد (2022، 11 ژانویه)، استخراج شده در 11 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-common-household -cleaner-boost-effort .html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]