|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
TEKNOLOJİ TARİHİ, TEKNOLOJİ, ÇEVREMİZDEKİ NESNELER
Termonükleer kurulum. Buluş ve üretim tarihi
Rehber / Teknolojinin, teknolojinin, çevremizdeki nesnelerin tarihi Bilim adamları uzun yıllardan beri termonükleer reaksiyonların enerji amaçlı kullanılması sorununu araştırıyorlar. Benzersiz termonükleer tesisler oluşturuldu - şimdiye kadar yalnızca bir hidrojen bombasının patlaması sırasında açığa çıkan devasa enerji elde etme olasılığını incelemek için tasarlanmış oldukça karmaşık teknik cihazlar. Bilim adamları, açığa çıkan enerjiyi barışçıl amaçlarla, insanların yararına kullanmak amacıyla, termonükleer reaksiyonun (ağır hidrojen çekirdeklerinin (döteryum ve trityum) yüksek sıcaklıklarda birleşerek helyum çekirdekleri oluşturma reaksiyonu) seyrini nasıl kontrol edeceklerini öğrenmek istiyorlar. .
Bir litre musluk suyunda çok az döteryum bulunur. Ancak bu döteryum toplanıp termonükleer bir tesiste yakıt olarak kullanılırsa, neredeyse 300 kilogram petrolün yakılmasıyla elde edilen enerji kadar enerji elde edilebilir. Ve artık yılda üretilen geleneksel yakıtın yakılmasıyla elde edilen enerjiyi sağlamak için, yalnızca 160 metre kenarlı bir küpün içindeki sudan döteryumun çıkarılması gerekecekti. Sadece Volga Nehri yılda yaklaşık 60000 metreküp suyu Hazar Denizi'ne taşıyor. Termonükleer reaksiyonun meydana gelmesi için çeşitli koşulların karşılanması gerekir. Dolayısıyla ağır hidrojen çekirdeklerinin birleştiği bölgedeki sıcaklığın yaklaşık 100 milyon derece olması gerekir. Böylesine muazzam bir sıcaklıkta artık gazdan değil, plazmadan bahsediyoruz. Plazma, yüksek gaz sıcaklıklarında nötr atomların elektronlarını kaybettiği ve pozitif iyonlara dönüştüğü maddenin bir halidir. Başka bir deyişle plazma, serbestçe hareket eden pozitif iyonların ve elektronların bir karışımıdır. İkinci koşul, reaksiyon bölgesinde santimetre küp başına en az 100 bin milyar parçacıklık bir plazma yoğunluğunun muhafaza edilmesi ihtiyacıdır. Ve son olarak, asıl ve en zor şey, termonükleer reaksiyonun ilerlemesini en az bir saniye boyunca sürdürmektir. Termonükleer tesisin çalışma odası, içi boş, büyük bir çöreğe benzer şekilde toroidaldir. Döteryum ve trityum karışımı ile doldurulur. Odanın içinde, içinden yaklaşık 20 milyon amperlik bir elektrik akımının geçtiği bir iletken olan bir plazma bobini oluşturulur. Elektrik akımı üç önemli işlevi yerine getirir. İlk önce plazma oluşturur. İkincisi onu yüz milyon dereceye kadar ısıtır. Ve son olarak akım kendi etrafında manyetik bir alan oluşturur, yani plazmayı manyetik kuvvet çizgileriyle çevreler. Prensip olarak plazmanın etrafındaki kuvvet çizgileri onu askıda tutmalı ve plazmanın odanın duvarlarına temas etmesini önlemelidir, ancak plazmayı askıda tutmak o kadar basit değildir. Elektriksel kuvvetler, metal iletkenin mukavemetine sahip olmayan plazma iletkenini deforme eder. Eğilir, odanın duvarına çarpar ve termal enerjisini ona verir. Bunu önlemek için, toroidal bölmenin üstüne bobinler yerleştirilerek bölmede uzunlamasına bir manyetik alan oluşturularak plazma iletkeni duvarlardan uzağa itilir. Ancak bu yeterli değildir, çünkü akıma sahip plazma iletkeni esneme ve çapını artırma eğilimindedir. Harici dış kuvvetler olmadan otomatik olarak oluşturulan manyetik alan aynı zamanda plazma iletkeninin genişlemesini önleyecek şekilde tasarlanmıştır. Plazma iletkeni, toroidal bölmeyle birlikte, manyetik olmayan bir malzemeden, genellikle bakırdan yapılmış daha büyük başka bir bölmeye yerleştirilir. Plazma iletkeni denge konumundan sapmaya çalıştığında, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre bakır kabukta plazmadaki akımın tersi yönde indüklenen bir akım belirir. Sonuç olarak, plazmayı odanın duvarlarından iten bir karşı kuvvet ortaya çıkar. 1949'da A.D. tarafından plazmanın manyetik alan yoluyla odanın duvarlarıyla temasının önlenmesi önerildi. Sakharov ve biraz sonra Amerikalı J. Spitzer. Fizikte her yeni deney düzeneğine isim vermek gelenekseldir. Böyle bir sarma sistemine sahip bir yapıya tokamak adı verilir; "toroidal oda ve manyetik bobin"in kısaltmasıdır. 1970'li yıllarda SSCB Tokamak-10 adında bir termonükleer tesis kurdu. Adını taşıyan Atom Enerjisi Enstitüsü'nde geliştirildi. IV. Kurçatova. Bu kurulumu kullanarak, 10 milyon derecelik bir plazma iletken sıcaklığı, santimetre küp başına en az 100 bin milyar parçacıklık bir plazma yoğunluğu ve 0,5 saniyeye yakın bir plazma tutma süresi elde ettik. Bugün ülkemizin en büyük tesisi Tokamak-15 de Moskova bilim merkezi Kurchatov Enstitüsü'nde inşa edildi.
Şimdiye kadar oluşturulan tüm termonükleer tesisler yalnızca plazmayı ısıtmak ve manyetik alanlar oluşturmak için enerji tüketiyor. Geleceğin termonükleer kurulumu, tam tersine, o kadar çok enerji açığa çıkarmalıdır ki, bunun küçük bir kısmı termonükleer reaksiyonu sürdürmek, yani plazmayı ısıtmak, manyetik alanlar oluşturmak ve birçok yardımcı cihaz ve alete güç sağlamak için kullanılabilir. ana kısım elektrik şebekesinde tüketilmek üzere verilebilir 1997 yılında İngiltere'de JET tokamak girdi ve çıktı enerjisi arasında bir uyum sağlamayı başardı. Her ne kadar bu elbette sürecin kendi kendini sürdürmesi için yeterli olmasa da: Alınan enerjinin yüzde 80'e kadarı kayboluyor. Reaktörün çalışabilmesi için plazmanın ısıtılması ve manyetik alanların oluşturulması için harcanan enerjinin beş katı kadar enerji üretilmesi gerekiyor. 1986 yılında, Avrupa Birliği ülkeleri, SSCB, ABD ve Japonya ile birlikte, 2010 yılına kadar yalnızca plazmadaki termonükleer füzyonu desteklemekle kalmayıp aynı zamanda enerji üretebilecek kadar büyük bir tokamak geliştirmeye ve inşa etmeye karar verdiler. kullanışlı elektrik gücü. Bu reaktöre "uluslararası termonükleer deneysel reaktör" ifadesinin kısaltması olan ITER adı verildi. 1998 yılına gelindiğinde tasarım hesaplamalarını tamamlamak mümkündü, ancak Amerika'nın reddetmesi nedeniyle maliyetini azaltmak için reaktör tasarımında değişiklikler yapılması gerekti. Parçacıkların doğal bir şekilde hareket etmesine izin verebilir ve kamerayı kendi yollarını takip edecek şekilde şekillendirebilirsiniz. Kamera daha sonra oldukça tuhaf bir görünüme sahip. Karmaşık konfigürasyondaki harici bobinlerin manyetik alanında ortaya çıkan bir plazma filamanının şeklini tekrarlar. Manyetik alan, tokamakta olduğundan çok daha karmaşık bir konfigürasyona sahip harici bobinler tarafından yaratılır. Bu tür cihazlara yıldızlaştırıcılar denir. Uragan-3M torsatron ülkemizde inşa edildi. Bu deneysel yıldızlaştırıcı, on milyon dereceye kadar ısıtılmış plazmayı içerecek şekilde tasarlanmıştır.
Şu anda tokamakların eylemsiz termonükleer füzyon kullanan başka ciddi rakipleri var. Bu durumda, birkaç miligram döteryum-trityum karışımı, 1-2 milimetre çapında bir kapsül içine alınır. Birkaç düzine güçlü lazerden gelen darbeli radyasyon kapsüle odaklanır. Sonuç olarak kapsül anında buharlaşır. Radyasyona 2-5 nanosaniyede 10 MJ enerji aktarmanız gerekiyor. Daha sonra hafif basınç, karışımı termonükleer füzyon reaksiyonunun meydana gelebileceği bir dereceye kadar sıkıştıracaktır. Patlama sırasında açığa çıkan, yüz kilogram TNT'nin patlamasına eşdeğer enerji, daha uygun bir forma, örneğin elektriğe dönüştürülecek. Bu tipte bir pilot tesis (NIF) ABD'de inşa ediliyor ve 2010 yılında faaliyete geçmesi bekleniyor. Ancak yıldızlaştırıcıların ve eylemsiz füzyon tesislerinin inşası da ciddi teknik zorluklarla karşı karşıyadır. Muhtemelen termonükleer enerjinin pratik kullanımı yakın gelecekte ortaya çıkacak bir mesele değil. Yazar: Musskiy S.A.
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Sitenin olağanüstü fizikçilerin hayatı bölümü. Makale seçimi ▪ makale Ölümün yüzüne baktık. Popüler ifade ▪ Makale Su hangi sıcaklıkta donar? ayrıntılı cevap ▪ makale Gezginin Evi. Seyahat ipuçları ▪ makale Bir mendilden dört bozuk para geçirmek. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri