Le ho kopanya?

Litlaleho qetellong ea selemo se fetileng mabapi le kaho ea mochini o kopanyang le litsebi tsa Machaena li ile tsa utloahala li utloahala (1). Mecha ea litaba ea naha ea China e tlaleha hore setsi sa HL-2M, se setsing sa lipatlisiso Chengdu, se tla sebetsa ka 2020. Molumo oa litlaleho tsa mecha ea litaba o bontšitse hore taba ea ho fihlella matla a sa feleng a fusion ea thermonuclear e rarollotsoe ka ho sa feleng.

Ho shebisisa lintlha tse qaqileng ho thusa ho kokobetsa tšepo.

e ntjha lisebelisoa tsa mofuta oa tokamak, e nang le moralo o tsoetseng pele ho feta tse tsejoang ho fihlela joale, e lokela ho hlahisa plasma e nang le mocheso o ka holimo ho likhato tse limilione tse 200 tsa Celsius. Sena se phatlalalitsoe phatlalatsong ea boralitaba ke Duan Xiru, hlooho ea Setsi sa Fisiks sa Southwestern Institute of China National Nuclear Corporation. Sesebelisoa se tla fana ka tšehetso ea tekheniki ho Machaena a sebetsang morerong ona Setsi sa Machabeng sa Teko sa Thermonuclear (ITER)mmoho le kaho.

Kahoo ke nahana hore ha e so fetohe phetoho ea matla, leha e entsoe ke Machaena. setsiba KhL-2M ho fihlela hajoale ha ho tsejoe hakaalo. Ha re tsebe hore na khakanyo ea tlhahiso ea mocheso oa reactor ena ke eng kapa hore na ho hlokahala maemo afe a matla ho tsamaisa motsoako oa nyutlelie ho oona. Ha re tsebe ntho ea bohlokoa ka ho fetisisa - na mochine oa fusion oa Chaena ke moralo o nang le tekanyo e nepahetseng ea matla, kapa ke mochine o mong oa liteko oa fusion o lumellang karabelo ea fusion, empa ka nako e ts'oanang e hloka matla a mangata bakeng sa "ho chesa" ho feta matla a ka fumanoang ka lebaka la diketso.

Boiteko ba machaba

China, hammoho le European Union, United States, India, Japan, Korea Boroa le Russia, ke litho tsa lenaneo la ITER. Ena ke eona e theko e phahameng ka ho fetisisa mererong ea hajoale ea lipatlisiso tsa machaba e tšehelitsoeng ka lichelete ke linaha tse boletsoeng ka holimo, e bitsa chelete e ka bang US$20 bilione. E ile ea buloa ka lebaka la tšebelisano-’moho pakeng tsa mebuso ea Mikhail Gorbachev le Ronald Reagan nakong ea Ntoa ea Mantsoe, ’me lilemo tse ngata hamorao e ile ea kenngoa selekaneng se saennoeng ke linaha tsena kaofela ka 2006.

2. Sebakeng sa kaho ea ITER tokamak

Morero oa ITER o Cadarache ka boroa ho Fora (2) o ntse o ntšetsa pele tokamak e khōlō ka ho fetisisa lefatšeng, ke hore, kamore ea plasma e lokelang ho thapisoa ka ho sebelisa matla a khoheli a matla a hlahisoang ke limakete tsa motlakase. Tlhahiso ena e ile ea hlahisoa ke Soviet Union lilemong tsa bo-50 le bo-60. Mookameli oa morero, Lavan Koblenz, e phatlalalitse hore mokhatlo o lokela ho fumana "plasma ea pele" ka December 2025. ITER e lokela ho tšehetsa karabelo ea thermonuclear bakeng sa batho ba ka bang sekete sa 1 nako le nako. metsotsoana, ho fumana matla 500-1100 MW. Ha ho bapisoa, tokamak e kholo ka ho fetisisa ea Brithani ho fihlela joale, JETE (joint European torus), e boloka karabelo bakeng sa metsotsoana e mashome a 'maloa mme e fumana matla ho fihlela 16 MW. Matla a mochine ona a tla lokolloa ka mokhoa oa mocheso - ha aa lokela ho fetoloa motlakase. Ho fana ka matla a fusion ho grid ha ho bothata kaha morero ona ke oa merero ea lipatlisiso feela. Ke feela motheong oa ITER hore moloko o tlang oa li-reactor tsa thermonuclear o tla hahuoa, o fihlele matla. 3-4 likete. MW.

Lebaka le ka sehloohong leo ka lona limela tse tloaelehileng tsa motlakase li ntseng li le sieo (ho sa tsotellehe lilemo tse mashome a tšeletseng tsa lipatlisiso tse pharaletseng le tse theko e boima) ke bothata ba ho laola le "ho laola" boitšoaro ba plasma. Leha ho le joalo, lilemo tsa liteko li hlahisitse litšibollo tse ngata tsa bohlokoa, ’me kajeno matla a ho kopanya a bonahala a le haufi ho feta leha e le neng pele.

Kenya helium-3, hlohlelletsa le ho chesa

ITER ke sepheo sa mantlha sa lipatlisiso tsa fusion ea lefats'e, empa litsi tse ngata tsa lipatlisiso, lik'hamphani le lilaboratori tsa sesole le tsona li ntse li sebetsa mererong e meng ea fusion e khelohang mokhoa oa khale.

Ka mohlala, e entsoeng lilemong tsa morao tjena ho tsoa Setsing sa Theknoloji sa Massachusetts liteko le Helm-3 ka tokamak o ile a fana ka liphello tse thabisang, ho akarelletsa le keketseho ea matla ka makhetlo a leshome plasma ion. Bo-rasaense ba etsang liteko ho C-Mod tokamak Setsing sa Theknoloji sa Massachusetts, hammoho le litsebi tse tsoang Belgium le UK, ba thehile mofuta o mocha oa mafura a thermonuclear a nang le mefuta e meraro ea li-ion. Sehlopha Alcator C-Mod (3) o ile a etsa lipatlisiso morao ka September 2016, empa lintlha tse tsoang litekong tsena li sa tsoa hlahlojoa, li senola keketseho e kholo ea matla a plasma. Liphetho e bile tse khothatsang hoo bo-rasaense ba tsamaisang laboratori e kholo ka ho fetisisa lefatšeng ea ts'ebetso ea fusion, JET UK, ba nkile qeto ea ho pheta liteko. Keketseho e tšoanang ea matla e ile ea finyelloa. Liphetho tsa thuto li hatisitsoe koranteng ea Nature Physics.

3. Tokamak Alcator C-Mod e sebetsa

Senotlolo sa ho ntlafatsa ts'ebetso ea mafura a nyutlelie e ne e le ho eketsoa ha lipalo tsa helium-3, isotope e tsitsitseng ea helium, e nang le neutron e le 'ngoe sebakeng sa tse peli. Mafura a nyutlelie a sebelisitsoeng ka mokhoa oa Alcator C pele a ne a e-na le mefuta e 'meli feela ea li-ion, deuterium le hydrogen. Deuterium, isotope e tsitsitseng ea hydrogen e nang le neutron khubung ea eona (ho fapana le hydrogen ntle le li-neutron), e etsa hoo e ka bang 95% ea mafura. Bo-rasaense ba Plasma Research Center le Massachusetts Institute of Technology (PSFC) ba sebelisitse mokhoa o bitsoang RF futhumatsang. Li-antenna tse haufi le tokamak li sebelisa maqhubu a seea-le-moea ho hlasimolla likaroloana, 'me maqhubu a lekanngoa ho "lebisa" li-ion tsa hydrogen. Kaha haedrojene e etsa karoloana e nyenyane haholo ea matla a mafura, ho kenya karolo e nyenyane feela ea li-ion ho futhumatsang ho lumella matla a feteletseng hore a fihlellehe. Ho feta moo, li-ion tsa hydrogen tse tsosolositsoeng li fetela ho li-ion tsa deuterium tse atileng ka har'a motsoako, 'me likaroloana tse entsoeng ka tsela ena li kena ka ntle ho khetla ea reactor, li lokolla mocheso.

Ts'ebetso ea ts'ebetso ena e eketseha ha li-ion tsa helium-3 li kenngoa motsoako ka chelete e ka tlaase ho 1%. Ka ho tsepamisa mohopolo oohle oa mocheso oa seea-le-moea ka tekanyo e nyenyane ea helium-3, bo-rasaense ba ile ba phahamisa matla a li-ion ho megaelectronvolts (MeV).

Ho tla pele - pele o ile a sebeletsa Equivalent in Serussia: Ho ja morao moeti le lesapo

Ho bile le lintlafatso tse ngata lefats'eng la mosebetsi oa ho kopanya o laoloang lilemong tse 'maloa tse fetileng tse tsosolositseng tšepo ea bo-ramahlale le rona kaofela hore qetellong re fihlele "Grail e Halalelang" ea matla.

Matshwao a matle a kenyeletsa, hara tse ding, tse sibollotsweng ho tswa ho Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) ya US Department of Energy (DOE). Maqhubu a seea-le-moea a 'nile a sebelisoa ka katleho e kholo ho fokotsa haholo seo ho thoeng ke ho ferekana ha plasma, e leng se ka bang bohlokoa ts'ebetsong ea "ho apara" karabelo ea thermonuclear. Sehlopha se tšoanang sa lipatlisiso ka Hlakubele 2019 se tlalehile teko ea lithium tokamak moo mabota a kahare a mochini oa liteko a neng a koahetsoe ka lithium, thepa e tsebahalang ka libeteri tse sebelisoang hangata ho elektroniki. Bo-rasaense ba hlokometse hore lesela la lithium le leboteng la mochini o monya likaroloana tsa plasma tse hasantsoeng, ho li thibela ho khutlela lerung la plasma le ho kena-kenana le karabelo ea thermonuclear.

4. Morero oa pono TAE Technologies

Litsebi tse tsoang mekhatlong e meholo e tsebahalang ea saense li bile li e-na le tšepo e hlokolosi liphatlalatsong tsa tsona. Haufinyane tjena, ho boetse ho bile le keketseho e kholo ea thahasello mekhoeng e laoloang ea fusion lekaleng la poraefete. Ka selemo sa 2018, Lockheed Martin o phatlalalitse leano la ho nts'etsapele prototype ea compact fusion reactor (CFR) nakong ea lilemo tse leshome tse tlang. Haeba theknoloji eo k'hamphani e sebetsanang le eona e sebetsa, sesebelisoa sa boholo ba teraka se tla khona ho fana ka motlakase o lekaneng ho finyella litlhoko tsa sesebelisoa sa 100-square-foot. baahi ba toropo.

Likhamphani tse ling le litsi tsa lipatlisiso li qothisana lehlokoa ho bona hore na ke mang ea ka ahang mochini oa pele oa fusion oa 'nete, ho kenyeletsoa TAE Technologies le Massachusetts Institute of Technology. Esita le Jeff Bezos oa Amazon le Bill Gates oa Microsoft ba sa tsoa kenya letsoho mererong ea ho kopanya. Litaba tsa NBC li sa tsoa bala lik'hamphani tse nyane tse leshome le metso e supileng tsa US feela. Li-Startups tse kang General Fusion kapa Commonwealth Fusion Systems li tsepamisitse maikutlo ho li-reactor tse nyane tse thehiloeng ho li-superconductors tse ncha.

Khopolo ea "motsoako o batang" le mekhoa e meng ea li-reactors tse kholo, eseng feela tokamaks, empa le seo ho thoeng ke sona. linaleli, ka moralo o fapaneng hanyane, o hahiloeng ho kenyeletsoa Jeremane. Ho batla mokhoa o fapaneng le hona ho ntse ho tsoela pele. Mohlala oa sena ke sesebelisoa se bitsoang Z-pinch, e hahiloeng ke bo-rasaense ba Univesithing ea Washington 'me e hlalositsoe ho e' ngoe ea litaba tsa morao-rao tsa koranta ea Physics World. Z-pinch e sebetsa ka ho tšoasa le ho hatella plasma sebakeng se matla sa makenete. Tekong, ho ile ha khoneha ho tsitsisa plasma bakeng sa li-microseconds tse 16, 'me karabelo ea fusion e ile ea tsoela pele hoo e ka bang karolo ea boraro ea nako ena. Pontšo e ne e lokela ho bontša hore ho ka khoneha ho kopanya lintho tse nyenyane, le hoja bo-rasaense ba bangata ba ntse ba e-na le lipelaelo tse tebileng ka sena.

Ka lehlakoreng le leng, ka lebaka la tšehetso ea Google le batseteli ba bang ba amehang ho theknoloji e tsoetseng pele, k'hamphani ea California TAE Technologies e sebelisa mokhoa o fapaneng ho feta o tloaelehileng bakeng sa liteko tsa ho kopanya, motsoako oa mafura a boron, tse neng li sebelisetsoa ho hlahisa li-reactor tse nyenyane le tse theko e tlaase, qalong ka morero oa seo ho thoeng ke enjene ea rocket ea fusion. Sesebelisoa sa prototype cylindrical fusion reactor (4) e nang le maballo a counter (CBFR), e futhumatsang khase ea hydrogen ho etsa mehele e 'meli ea plasma. Li kopana le mekotla ea likaroloana tsa inert 'me li bolokiloe boemong bo joalo, bo lokelang ho kenya letsoho ho eketsa matla le ho tšoarella ha plasma.

Qalo e 'ngoe ea fusion General Fusion e tsoang profinseng ea Canada ea British Columbia e thabela tšehetso ea Jeff Bezos ka boeena. Ka mantsoe a bonolo feela, khopolo ea hae ke ho kenya plasma e chesang ka har'a bolo ea tšepe ea metsi (motsoako oa lithium le lead) ka har'a bolo ea tšepe, ka mor'a moo plasma e hatelloa ke li-piston, tse tšoanang le mochine oa diesel. Khatello e entsoeng e lokela ho lebisa ho fusion, e tla lokolla boholo ba matla ho matlafatsa li-turbine tsa mofuta o mocha oa motlakase. Mike Delage, ofisiri e kholo ea theknoloji ho General Fusion, o re fusion ea khoebo ea nyutlelie e ka qala ka lilemo tse leshome.

5. Papiso e tsoang ho US Navy thermonuclear patent.

Haufinyane tjena, Sesole sa Metsing sa United States le sona se ile sa kenya patent bakeng sa "sesebelisoa sa plasma fusion". Patent e bua ka matla a khoheli ho theha "vibration e potlakileng" (5). Morero ke ho aha li-reactor tsa fusion tse nyane ho lekana hore li ka nkeha. Ha ho pelaelo hore kopo ena ea patent e ile ea kopana le lipelaelo.