|
:لغة |
|
| المجتمع الموسوعة |الموسوعة أجوبة |إرسال السؤال |المعرفة المفردات |تحميل المعرفة |
الاندماج النووي |
   |
|
إطلاق الطاقة الانصهار طاقة هائلة، لكنها يمكن أن يتحقق إلا في انفجار قنبلة هيدروجينية في لحظة الاصطناعي الاندماج النووي غير المنضبط. ولكن لاستخدام الطاقة الانصهار الاصطناعية ولدت خدمة هائلة للبشرية، يجب أن نضمن أن الاندماج النووي تحت سيطرة الشعب، الذي يسيطر الاندماج النووي.تحقيق الاندماج النووي للرقابة لديه احتمال جذابة للغاية. ليس فقط بسبب إطلاق الطاقة الانصهار كميات هائلة من الطاقة والمواد الخام اللازمة وذلك لأن الاندماج النووي - الهيدروجين النظائر الديوتيريوم يمكن استخراجه من مياه البحر. بعد الحساب، وصدر لتر واحد من مياه البحر استخراج الطاقة اندماج الديوتيريوم ما يعادل 300 لترا من البنزين الاحتراق للطاقة. المياه في العالم هي تقريبا "لا ينضب"، وسوف تعاني نجاح بحوث الاندماج النووي وبالتالي تسيطر الإنسانية من أزمة الطاقة. ولكن الناس لا يمكن أن يكون الاندماج النووي للرقابة، التي هي أساسا لأن الشروط اللازمة لانصهار قاسية جدا. يتطلب الاندماج النووي يمكن أن يتم ارتفاع في درجة الحرارة من 100 مليون درجة خارج، ما يسمى تفاعلات نووية حرارية. تخيل، لا شيء يمكن أن المواد تحمل 100 مليون درجة مئوية. وبالإضافة إلى ذلك هناك العديد من الصعوبات لا يمكن تصورها يجب التغلب عليها. على الرغم من العديد من الصعوبات، والناس من خلال البحث المستمر حققت تقدما مشجعا. فقد صمم العلماء عددا من أساليب بارعة، مثل استخدام القيود قوي المجال المغناطيسي لاستخدام ليزر قوية لذرة الحرارة. ويمكن توقع أن الناس سوف تتخذ في نهاية المطاف السيطرة على أسلوب الانصهار النووي، مما يسمح للانصهار من الخدمات الإنسانية. استخدام الطاقة النووية هو تحقيق الهدف النهائي المتمثل في الاندماج النووي للرقابة. الانشطار وإطلاق الطاقة بواسطة الانشطار النووي. الوقت الانصهار بواسطة نوى أخف لتشكيل نواة أثقل وإطلاق الطاقة. وأكثرها شيوعا هو الهيدروجين النظائر الديوتيريوم (اقرأ "سكين"، وتسمى أيضا الهيدروجين الثقيل) والتريتيوم (اقرأ "نهر"، المعروف أيضا باسم التريتيوم) تجميعها في النويات الثقيلة مثل الهليوم وإطلاق الطاقة. مقارنة مع الاندماج النووي الانشطار النووي لديه اثنين من المزايا الرئيسية. الأولى على الأرض طاقة الاندماج النووي الخفية من الطاقة الانشطار أكثر ثراء. وفقا للتقديرات، لكل لتر من المياه التي تحتوي على 0.03 غرام من الديوتريوم، لذلك على الأرض فقط في مياه البحر لديها 45 تريليون طن من الديوتيريوم. 1 لتر من مياه البحر الديوتيريوم، بعد انصهار لتوفير ما يعادل 300 لترا من البنزين الطاقة احتراق صدر. طاقة الانصهار مخبأة على الأرض حول الانشطار النووي يمكن أن يكون العنصر الخفي يمكن أن الإفراج عن جميع من الطاقة من الانشطار النووي 10 مليون مرة، فإنه يمكن القول أن مصدر لا ينضب من الطاقة. كما التريتيوم، على الرغم من عدم العثور عليها في الطبيعة، ولكن عن طريق النيوترونات مع آثار الليثيوم يمكن أن تتولد، ويحتوي على المياه أيضا عدد كبير من الليثيوم. والميزة الثانية هي كلا نظيفة وآمنة. لأنها لا تلوث البيئة، والمواد المشعة، أنها نظيفة. ويمكن تنفيذ رد فعل الاندماج النووي للرقابة في وقت واحد في مستقر رقيقة المستمر للغاز، وأنها آمنة. الحراري التجريبي الدولي التخطيطي الجهاز مفاعل هناك العديد من الطرق لتحقيق الاندماج النووي. أقرب طريقة معروف هو "توكاماك" نوع الأسلوب الحبس المغناطيسي. ذلك هو استخدام تيار كهربائي من خلال حقل مغناطيسي قوي ولدت من قبل الأقوياء، والحبس البلازما في مجموعة صغيرة من أجل تحقيق الشروط الثلاثة المذكورة أعلاه. على الرغم من تحت الظروف المعملية كانت قريبة من النجاح، ولكن لتحقيق التطبيق الصناعي حتى قريبة. لإنشاء توكاماك الانصهار نوع الجهاز، تحتاج مئات المليارات من الدولارات. وثمة نهج آخر هو تحقيق بالقصور الذاتي أسلوب الانصهار الحبس. بالقصور الذاتي الحبس الانصهار هو بضعة ملليغرامات من الديوتيريوم والتريتيوم خليط من الغازات أو المواد الصلبة، إلى القطر الصغير من حوالي بضعة ملليمترات داخل الكرة. حادث شعاع الليزر من الحزمة خارج أو الجسيمات موحدة، كروية تتبخر بسبب امتصاص الطاقة ظاهريا بواسطة رد فعلها، والضغط الداخلي كروية (رد الفعل هو قوة القصور الذاتي، تعتمد على القيد الغاز، ما يسمى الحبس بالقصور الذاتي)، كما ويرافق رذاذ طائرة الغاز وابعاد الطائرة قبل أن يطير مثل كرة صغيرة عن طريق الضغط على زيادات ضغط الغاز، وارتفاع حاد في درجة الحرارة. عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة الاشتعال المطلوبة (يستغرق حوالي المليارات من درجة)، فإن الغاز داخل الكرة تنفجر وتنتج الكثير من الحرارة. الساعة انفجار قصيرة جدا، فقط عدد قليل من picoseconds (أ الجلد يساوي 1000000000000). إذا حدث هذا الانفجار الثاني ثلاث أو أربع مرات والمضي قدما بشكل مستمر، والإفراج عن الطاقة ما يعادل مليون محطات الطاقة كيلووات من الدرجة. على الرغم من أن مبدأ بهذه البساطة، ولكن شعاع الليزر القائمة أو الحزمة يمكن أن تصل إلى السلطة، من الحاجة إلى أسوأ حتى بضع مرات، بل مئات المرات، بالإضافة إلى مختلف المشاكل التقنية الأخرى، وجعل الانصهار بالقصور الذاتي الحبس لا يزال بعيد المنال. على الرغم من تحقيق السيطرة الاندماج النووى الحرارى لا يزال رحلة طويلة وشاقة ونحن بحاجة لقهر، ولكن آفاقها جيدة لإغراء كبير، وجذب العلماء من مختلف البلدان تكافح من أجل الصعود. الجواب بسيط: وفقا لمعادلة الكتلة والطاقة آينشتاين E = MC ^ 2؛ يحدث الاندماج النووي عندما يتم تحويل بعض الشامل في الطاقة المنطلقة. طالما كمية صغيرة من كتلة يمكن تحويلها إلى كمية كبيرة من الطاقة. اثنين من نوى الهيدروجين تتصادم وتشكيل نواة وإطلاق الطاقة، والذي هو رد فعل الانصهار، الذي الطاقة المنطلقة في رد الفعل، وقال للطاقة الانصهار. طاقة الانصهار هو استخدام الطاقة النووية هو وسيلة هامة أخرى. رد فعل الانصهار من أهمها ما يلي: حيث D هو الديوتيريوم (هيدروجين ثقيل)، T هو التريتيوم (التريتيوم). ردود الفعل هذه، التأثير الكلي اثنين هو: وهذا هو، كل 'حرق' ستة من الإفراج 43.24MeV دوتيرون الطاقة، أي ما يعادل متوسط نصيب نوكليون صدر 3.6MeV. من التفاعل الانشطاري N متوسط نصيب نوكليون إطلاق 200/236 = 0.85MeV أربعة أضعاف، لذلك الانصهار يمكن أن تكون أكبر من طاقة الانشطار كقوة نووية. استخدام الوقود النووي لالديوتيريوم طاقة الانصهار (D) والتريتيوم. وفرة الديوتريوم في مياه البحر. مياه البحر تقريبا كل 600 ذرات الهيدروجين لديها ذرة الديوتيريوم، فإن المبلغ الإجمالي من الديوتريوم في مياه البحر حوالي 40 تريليون طن. لكل لتر من الماء الواردة في الانصهار الكامل من الديوتريوم طاقة الانصهار صدر عن ما يعادل 300 لتر من الوقود والطاقة البنزين. استهلاك الطاقة في العالم وتحسب على مياه البحر الديوتيريوم طاقة الانصهار يمكن أن يكون عشرات المليارات من السنين. ويمكن تصنيع التريتيوم من الليثيوم. الليثيوم والليثيوم الليثيوم الأولية -6 -7 نظيرين. بطارية ليثيوم 6 تمتص النيوترونات، يمكن أن تتحول إلى التريتيوم وإطلاق الطاقة. الليثيوم -7 لامتصاص النيوترونات لتصبح التريتيوم. احتياطيات الليثيوم على هذا الكوكب، وإن كانت أقل بكثير من الديوتريوم، وهناك أكثر من مليار ومائتان طن. استخدامه لتصنيع التريتيوم، الديوتيريوم بما يكفي لاستخدام للاستخدام البشري، عصر اندماج الديوتيريوم. ولذلك، والطاقة الانصهار هو طاقة جديدة لا ينضب. في الفترة المنظور من وجود الإنسان على الأرض، والمياه، الديوتيريوم، كافيا لتلبية مستقبل الإنسانية مليارات السنين لاحتياجاتها من الطاقة. في هذا المعنى، فإن كوكب الأرض من الوقود الانصهار، لتلبية الاحتياجات المستقبلية ليقول، غنية بلا حدود، وتنمية الطاقة الانصهار، و"مرة واحدة وإلى الأبد" حل لاحتياجات الطاقة البشرية. العلماء ستين عاما من الجهود الدؤوبة، وقد تم في هذا المجال للإنسان لإظهار آفاق مشرقة. النظائر الديوتريوم من الهيدروجين وفيرة جدا في المحيطات كل 6500 من ذرات الهيدروجين لديها ذرة الديوتيريوم، وهو ما يعني أن المحيط هو عدد كبير جدا من المصادر المحتملة للالديوتيريوم. مياه البحر 1L ديك فقط 1.03 × 10 ^ 22 ذرة الديوتيريوم، أن كل حديد 1Km ^ 3 ذرات الديوتيريوم مياه البحر من الطاقة الكامنة ما يعادل الطاقة من احتراق 13،600 برميل من النفط الخام، وهذا الرقم من احتياطي النفط في الأرض إجمالي الاحتياطيات. ليحدث الانصهار بين نوى، فإنها يجب أن تكون قريبة من مستوى تطير متر. لتحقيق هذه المسافة، فمن الضروري لجعل الأساسية لديه طاقة حركية كبيرة للتغلب على التنافر بين التهم كبيرة. لجعل الأساسية لديه ما يكفي من الطاقة الحركية، يجب تسخينها إلى درجة حرارة عالية (عدة ملايين درجة مئوية). ولذلك، دعا تفاعل الاندماج النووي الحراري رد فعل. الحرارة المتولدة من القنبلة الذرية يمكن أن يسبب رد فعل نووية، القنبلة الهيدروجينية مثل هذا الانفجار. تسيطر حالة البلازما النووية اندماج نوى في درجات حرارة عالية في الطريقة التي تسيطر عليها عدد كبير من تفاعلات الاندماج النووي يحدث، في حين اطلاق الطاقة. الديوتريوم الوقود الانصهار هو الأكثر أهمية، والمحيط هو مصدر محتمل للالديوتيريوم، وقادرة مرة واحدة لتحقيق الديوتيريوم كوقود الاندماج النووي للرقابة الأساسية، الناس لديهم مصدر لا ينضب تقريبا من الطاقة. انفجار القنبلة الهيدروجينية الإفراج عن عدد كبير من الطاقة الانصهار، والقنبلة الذرية صدر من عدد كبير من الطاقة الانشطار، لا يمكن السيطرة عليها. في أول قنبلة ذرية بعد عشر سنوات فقط، وقد وجدت الناس السبل للسيطرة على رد فعل الانشطار، وبنيت محطة فرعية الكراك. القنبلة الهيدروجينية بعد انفجار قنبلة يعتقد يمكن أن يبنى فرعية بولي، ولكن ليس بهذه البساطة، حتى في ظل ظروف من تفاعلات الاندماج الأرض يمكن أن يحدث: 3H 2 H-→ 4HE 10 ن 1.76 × 10 ^ 7eV فقط في درجات حرارة عالية جدا (> 4000 0000 ℃)، وكبيرة بما يكفي في ظل ظروف احتمال الاصطدام، إلى مكان واسع. ولذلك، فإن استخدام الطاقة الفعلية يمكن استخدامه كما يجب أن يكون إنشاء تسيطر عليها رد فعل الانصهار النووي الحراري وتسخينها إلى ملايين درجة مئوية درجة حرارة البلازما، أيضا في حين ملزمة على نحو فعال البلازما ذات درجة الحرارة العالية. هذا هو البحث في العقود الأخيرة للتغلب على التحديات والتوقعات للهدف. معهد الصين للفيزياء، وقد فعلت الاكاديمية الصينية للفيزياء البلازما، معهد جنوب غربي الفيزياء في الدراسة التجريبية والنظرية للمشروع الكثير من العمل، ولكن أيضا جعل الكثير من التقدم المهم. في القرن المقبل، سيصل عدد سكان العالم تصل إلى ضعف الطلب على الطاقة، وسوف تصل إلى ثلاثة أضعاف. ويرجع إلى حد كبير إلى التصنيع والنمو الاقتصادي في البلدان النامية. إن الاستخدام المستمر للوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز الطبيعي) تستنزف بسرعة هذه محدودة الموارد الطبيعية المحلية. هنا، ربما، وهناك 50 إلى 100 سنة من النفط والغاز، والفحم تكفي لمئات السنين. حرق الوقود الأحفوري هذه تسبب ضررا بيئيا لا يمكن إصلاحه. من ناحية أخرى، محيطات الديوتيريوم الأرض، فإن استخدام وقود مفاعل الاندماج المتقدم أن يكون كافيا بالنسبة لنا أن نستخدم ملايين السنين. التريتيوم - مفاعل اندماج الديوتيريوم النفايات العادية غير مؤذية الهيليوم. سوف تكنولوجيا الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة تلعب دورا في مصادر الطاقة مستقبلنا. على الرغم من أن لديهم ميزات الأمان الكامنة وإمدادات الوقود غير محدود، ولكن لديهم قيود جغرافية، تعتمد الطقس وسكان العالم واحتياجات التصنيع الطاقة غير مرئية. وثمة خيار آخر، الانشطار النووي، يعاني من الرأي العام سلبي. الرفيع المستوى التخلص من النفايات المشعة، وانتشار الأسلحة الصف تهديد المواد النووية مثار قلق كبير. تحت إمدادات الوقود واليورانيوم الحالية، والكثير، ولكن في النهاية من الاستخدام المحدود لمئات السنين. آفاق لتكنولوجيا الاندماج النووي الناجح، من ناحية أخرى، هناك أمل لتصبح الطاقة غير محدودة تقريبا، وسوى خطر ضئيل جدا. جهاز الحبس المغناطيسي من السهل جدا أن الحماية من الإشعاع، و(على عكس الانشطار من محطات توليد الطاقة وقود اليورانيوم)، في حال حدوث حادث، يتم إتلاف الحبس المغناطيسي، فإن رد الفعل ستتوقف فورا! |
| المستخدم مراجعة | كل مراجعة [ 1 ]>>> |
| ||||
|
