Ma o le tuufaatasia?

O lipoti i le faaiuga o le tausaga talu ai e uiga i le fausiaina o se reactor mo le tuufaatasia e tagata tomai faapitoa a Saina na logoleleia (1). Na lipotia mai e le aufaasālalau a Saina e faapea o le HL-2M fale, o loʻo i se nofoaga suʻesuʻe i Chengdu, o le a faʻaaogaina i le 2020. O le leo o lipoti a le aufaasālalau na faailoa mai ai o le mataupu o le avanoa i le malosi e le uma o le thermonuclear fusion na foia e faavavau.

O le va'ava'ai toto'a i fa'amatalaga e fesoasoani e fa'amalieina ai le fa'amoemoe.

fou meafaigaluega ituaiga tokamak, faʻatasi ai ma se mamanu sili atu nai lo i latou ua iloa i le taimi nei, e tatau ona gaosia plasma ma le vevela i luga atu o le 200 miliona tikeri Celsius. Na fa'ailoa mai i se fa'asalalauga fa'asalalau a le ulu o le Southwestern Institute of Physics o le China National Nuclear Corporation Duan Xiuru. O le masini o le a tuʻuina atu le lagolago faʻapitoa i tagata Saina o loʻo galulue i le poloketi International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)faapea foi ma le fausiaina.

O lea ou te manatu e le o se suiga malosi, e ui lava na faia e Saina. reactor KhL-2M e oo mai i le taimi nei e itiiti se mea ua iloa. Matou te le iloa po'o le a le mea o loʻo faʻamoemoeina e maua ai le vevela o lenei reactor poʻo le a le maualuga o le malosi e manaʻomia e faʻatautaia ai se faʻaogaina o le fusi faaniukilia i totonu. Matou te le iloa le mea e sili ona taua - o le Chinese fusion reactor o se mamanu ma se paleni lelei malosi, pe na o se isi faʻataʻitaʻiga fusion reactor e faʻatagaina ai se faʻaogaina, ae i le taimi lava e tasi e manaʻomia ai le tele o le malosi mo le "mumu" nai lo le malosi e mafai ona maua ona o se tali.

Taumafaiga faavaomalo

Saina, faatasi ai ma le Iuni a Europa, Amerika, Initia, Iapani, Korea i Saute ma Rusia, o sui o le polokalame ITER. O le pito sili lea ona taugata o su'esu'ega fa'ava-o-malo o lo'o fa'atupeina e atunu'u ua ta'ua i luga, e tusa ma le $20 piliona tala Amerika. Na tatalaina o se taunuuga o le galulue faatasi i le va o malo o Mikhail Gorbachev ma Ronald Reagan i le vaitaimi o le Cold War, ma le tele o tausaga mulimuli ane na aofia ai i se feagaiga na sainia e nei atunuu uma i le 2006.

2. I le nofoaga fau o le ITER tokamak

O le poloketi ITER i Cadarache i le itu i saute o Farani (2) o loʻo atinaʻe le tokamak sili ona tele i le lalolagi, o lona uiga, o se potu plasma e tatau ona faʻaogaina e faʻaaoga ai se maneta malosi e gaosia e electromagnets. O lenei mea fou na fausia e le Soviet Union i le 50s ma le 60s. Pule o Poloketi, Lavan Koblenz, faʻasalalau e tatau ona maua e le faʻalapotopotoga le "plasma muamua" ia Tesema 2025. E tatau ona lagolagoina e le ITER se tali thermonuclear mo le tusa ma le 1 afe tagata i taimi taʻitasi. sekone, maua le malosi 500-1100 MW. Mo se faʻatusatusaga, o le tokamak Peretania sili ona tele i le taimi nei, IET (tuu faatasi Europa), taofi se tali mo le tele o sefulu sekone ma maua le malosi e oo i 16 MW. O le malosi i totonu o lenei reactor o le a tuʻuina atu i foliga o le vevela - e le tatau ona liua i le eletise. O le tu'uina atu o le malosi fa'afefiloi i le fa'asologa e le o se fesili ona o le poloketi e mo na'o su'esu'ega. E naʻo le faʻavaeina o le ITER o le a fausia ai le lumanaʻi o faʻatupu faʻamaʻi vevela, e oʻo atu i le malosi. 3-4 afe. MW.

O le mafua'aga autu e le o iai pea la'au eletise masani (e ui i le sili atu ma le onosefulu tausaga o su'esu'ega tetele ma taugata) o le faigata o le pulea ma le "puleaina" o amioga a le plasma. Ae ui i lea, o tausaga o faʻataʻitaʻiga ua maua ai le tele o mea taua na maua, ma o aso nei e foliga mai e sili atu le vavalalata o le malosi faʻafefiloi nai lo se isi lava taimi.

Faʻaopopo le helium-3, faʻafefe ma vevela

O le ITER o le autu autu lea o suʻesuʻega tuʻufaʻatasiga a le lalolagi, ae o le tele o nofoaga suʻesuʻe, kamupani ma fale suʻesuʻe a le militeri o loʻo galulue foʻi i isi galuega faʻafefiloi e ese mai le auala masani.

Mo se faʻataʻitaʻiga, na faia i tausaga talu ai nei mai le Massachusetts Institute of Technology fa'ata'ita'iga ma Helm-3 i luga o le tokamak na maua ai taunuuga fiafia, e aofia ai fa'asefulu fa'ateleina le malosi ion plasma. Saienitisi o loʻo faia faʻataʻitaʻiga i le C-Mod tokamak i le Massachusetts Institute of Technology, faʻatasi ai ma tagata faʻapitoa mai Peleseuma ma Peretania, ua latou atiaʻe se ituaiga fou o suauʻu thermonuclear e tolu ituaiga o ion. Au Alcator C-Mod (3) na faia se suʻesuʻega i tua ia Setema 2016, ae o faʻamaumauga mai nei suʻesuʻega e leʻi leva ona suʻesuʻeina, faʻaalia ai se faʻaopoopoga tele o le malosi o le plasma. O faʻaiʻuga na matua faʻamalosia ma o le au saienitisi o loʻo faʻatautaia le fale suʻesuʻe fusuaga sili ona tele i le lalolagi, JET i Peretania, na filifili e toe faia suʻega. O le faʻaopoopoga tutusa o le malosi na ausia. O faʻaiʻuga o le suʻesuʻega o loʻo lolomiina i le tusi talaaga Nature Physics.

3. Tokamak Alcator C-Mod o loʻo galue

O le ki i le faʻaleleia atili o le faʻaogaina o le suauu faaniukilia o le faʻaopoopoina o le aofaʻi o le helium-3, o se isotope mautu o le helium, ma le tasi neutron nai lo le lua. O le suauu faaniukilia na fa'aaogaina i le Alcator C metotia sa i ai muamua na'o le lua ituaiga o ion, deuterium ma le hydrogen. Deuterium, o se isotope mautu o le hydrogen ma se neutron i lona autu (e ese mai le hydrogen e aunoa ma neutrons), e tusa ma le 95% o le suauu. Sa fa'aaogaina e saienitisi i le Plasma Research Center ma le Massachusetts Institute of Technology (PSFC) se faiga e ta'ua RF fa'amafanafana. O antenna i tafatafa o le tokamak e faʻaaogaina se leitio faʻapitoa e faʻaosofia ai vaega, ma o galu o loʻo faʻavasegaina e "taulai" ion hydrogen. Talu ai ona o le hydrogen e fausia ai se vaega itiiti o le mamafa atoa o le suauʻu, o le faʻapipiʻiina na o sina vaega itiiti o ion i luga o le faʻavevela e mafai ai ona ausia le maualuga o le malosi. E le gata i lea, o ion hydrogen faʻaosofia e pasi atu i ion deuterium o loʻo i totonu o le paluga, ma o mea faʻapitoa e faia i lenei auala e ulu atu i le atigi pito i fafo o le reactor, faʻamalolo le vevela.

O le lelei o lenei faagasologa e faateleina pe a faaopoopo ion helium-3 i le paluga i se aofaiga e itiiti ifo i le 1%. E ala i le faʻaogaina uma o le leitio faʻavevela i luga o se vaega itiiti o le helium-3, na siitia ai e saienitisi le malosi o ion i megaelectronvolts (MeV).

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E tele atinaʻe i le lalolagi o le faʻatonutonuina o galuega tuʻufaʻatasia i nai tausaga ua tuanaʻi ua toe faʻaola ai le faʻamoemoe o saienitisi ma i tatou uma e iu lava ina oʻo i le "Holy Grail" o le malosi.

O faailo lelei e aofia ai, faatasi ai ma isi, mea na maua mai le Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) a le US Department of Energy (DOE). O galu o leitio ua faʻaaogaina ma le manuia tele e faʻaitiitia ai le mea e taʻua o le plasma perturbations, lea e mafai ona taua tele i le faʻagasologa o le "lafuina" o le thermonuclear reactions. O le au suʻesuʻe lava e tasi ia Mati 2019 na lipotia ai se suʻega lithium tokamak lea na ufiufi ai puipui i totonu o le suʻega faʻataʻitaʻi i le lithium, o se mea lauiloa mai maa e masani ona faʻaogaina i mea tau eletise. Na matauina e le au saienitisi o le lithium o loʻo i luga o puipui o le reactor e mitiia ai vaega o le plasma ua salalau, e taofia ai i latou mai le toe faʻafoʻi atu i le ao o le plasma ma faʻalavelave i gaioiga o le thermonuclear.

4. Poloketi fa'aaliga TAE Technologies

O tagata suʻesuʻe mai faʻalapotopotoga faʻasaienisi taʻutaʻua ua oʻo lava ina avea ma tagata faʻaeteete i a latou faʻamatalaga. Talu ai nei, ua matua'i fa'atupula'ia fo'i le fa'atuputupula'ia tele o le tului i faiga fa'afefiloi fa'atonutonu i vaega tuma'oti. I le 2018, na faalauiloa ai e Lockheed Martin se fuafuaga e atiaʻe se faʻataʻitaʻiga faʻapipiʻi fusi (CFR) i totonu o le isi sefulu tausaga. Afai o le tekinolosi o loʻo galue ai le kamupani, o le a mafai e se masini lapopoa ona lava le eletise e faʻafetaui ai manaʻoga o se masini 100-square-futu. tagata o le aai.

O isi kamupani ma nofoaga su'esu'e o lo'o tauva e va'ai po'o ai e mafai ona fau le fa'amea fa'afefiloi moni muamua, e aofia ai le TAE Technologies ma le Massachusetts Institute of Technology. E oo lava ia Jeff Bezos o Amazon ma Bill Gates a Microsoft e leʻi leva ona auai i galuega faʻatasi. Na faitau talu ai nei e le NBC News le sefulufitu kamupani laiti fusuaga-na o le US. Amata e pei o le General Fusion poʻo le Commonwealth Fusion Systems o loʻo taulaʻi atu i laʻititi laʻititi e faʻavae i luga o superconductors fou.

O le manatu o le "cold fusion" ma isi mea i reactors tetele, e le gata o tokamaks, ae o le mea e taʻua. tagata fetu, faʻatasi ai ma se mamanu eseese, fausia e aofia ai i Siamani. O loʻo faʻaauau pea le sailiga mo se isi auala. O se faʻataʻitaʻiga o lenei mea o se masini e taʻua Z-pini, fausia e saienitisi mai le Iunivesite o Uosigitone ma faamatalaina i se tasi o lomiga aupito lata mai o le tusi talaaga Physics World. O le Z-pinch e galue e ala i le puʻeina ma le faʻapipiʻiina o le plasma i se maneta malosi. I le faʻataʻitaʻiga, na mafai ona faʻamautu le plasma mo le 16 microseconds, ma faʻaauau pea le tali faʻafefiloi mo le tusa o le tasi vaetolu o lenei taimi. O le faʻataʻitaʻiga na tatau ona faʻaalia ai e mafai ona faʻapipiʻi laʻititi laʻititi, e ui o le tele o saienitisi o loʻo i ai pea masalosaloga ogaoga e uiga i lenei mea.

I le isi itu, faʻafetai i le lagolago a Google ma isi tagata teu tupe o loʻo aʻafia i tekinolosi faʻapitoa, o le kamupani Kalefonia TAE Technologies faʻaaogaina se eseʻese, nai lo le masani mo suʻega faʻatasi, paluga suauu boron, lea na faʻaaogaina e atiaʻe ai mea faʻamalosi laiti ma taugofie, muamua mo le faʻamoemoega o le mea e taʻua o le fusion rocket engine. Ose fa'ata'ita'i fa'ata'ita'i fa'aa'oa fusu'aga (4) fa'atasi ai ma fa'alava fa'atau (CBFR), e fa'avela ai le kasa hydrogen e fai ai mama plasma se lua. Latou te tuʻufaʻatasia faʻatasi ma fusi o vaega inert ma tausia i se tulaga, lea e tatau ona saofagā i le faateleina o le malosi ma le tumau o le plasma.

O le isi fusion startup General Fusion mai le itumalo Kanata o British Columbia e fiafia i le lagolago a Jeff Bezos lava ia. I se faaupuga faigofie, o lona manatu o le tuiina o le plasma vevela i totonu o se polo o le uʻamea vai (se paluga o le lithium ma le taʻitaʻi) i totonu o se polo uʻamea, a maeʻa ona faʻapipiʻi le plasma e pistons, e tutusa ma se afi tiso. O le mamafa na faia e tatau ona taʻitaʻia ai le fusi, lea o le a tuʻuina atu ai le tele o le malosi e faʻaosoina ai turbines o se ituaiga fou o le eletise. Mike Delage, ofisa sili tekinolosi i General Fusion, fai mai pisinisi faaniukilia fusi e mafai ona amata i le sefulu tausaga.

5. Fa'ata'ita'iga mai le US Navy thermonuclear patent.

Talu ai nei, na faila ai foi e le US Navy se pateni mo se "plasma fusion device." O le pateni o loʻo talanoa e uiga i maneta e faʻatupu ai le "faʻavavevave vibration" (5). O le manatu o le fauina o masini fusuaga e la'ititi e feavea'i. E leai se aoga e fai atu, o lenei talosaga pateni na fetaui ma le masalosalo.