周二,12月13日,美国能源部宣布在核聚变技术突破。第一次,科学家们通过创建更多的能量比使用聚变点火。这个里程碑是科学家,因为他们努力的关键创新进一步发展核技术。
公告后,伊利诺斯州州立大学助理教授卡塔尔世界杯决赛日物理马特·卡普兰博士分享了他这方面的专业知识及其影响。一个理论物理学家,他的研究使用大型计算机模拟研究高密度等离子体在恒星聚变实验类似。
下面的对话已经编辑了清晰度。
让我们从基本的开始:核聚变是什么?
唯一一次遇到这个词融合在你的日常生活是在餐馆,但这意味着把东西组合在一起。在核聚变的情况下,它是光的组装核,尤其是氢和氦,成稍微更重的元素,释放能量。这是相同的反应发生在太阳的中心。氢是结合其他氢氦。融合是为什么星星闪耀。这个反应释放大量的能量,每个粒子一百万倍能量的因素比任何化学反应或燃烧反应。你有更多的能量/数量的燃料。
这个科学突破的意义是什么?
实验是在国家点火装置(NIF)的劳伦斯利弗莫尔国家实验室。该设施是20岁,这个国家点火装置,它是一个巨大的honkin机器的野兽。像CEFCU领域,整合成一个巨大的物理实验。
所以这是如何工作的,他们把一个米粒大小的颗粒或胡椒,和很粗,你拍100超激光。这导致它会如此热表面的破灭,繁殖条件,只存在于恒星或核武器。压力是如此之高,和这些粒子的密度如此之高,克服电动斥力。原子核都带正电,足够接近融合一起,释放能量。
科学家们已经成功地做什么越来越聚变反应发生在颗粒的能量比他们花在激光加热。如果你花更多的比你离开,你没有一个可行的途径一个商业产品,对吧?但是如果你有一个净能量增益,这正是他们报告,这将是第一个大的里程碑对商业的力量。
什么样的影响可能这种能源生产方式对我们的生活吗?
权力需要煤的火车车一块房子一年。通过融合,可以得到相同的能量从一个极少量的燃料芯块,不超过几粒大米。现在我想让你想象,因为它不是裂变,铀的分手,你不生成所有的乏燃料的过程。你的乏燃料只是无害的核和不放射性原子核本身。
没有一个乏燃料的海量存储问题。每个反应你的燃料更精力充沛的清洁绿色能源,基本上无限期因为氢无处不在。这是非常future-forward-looking自1950年代以来,人们有目标。
这种能源生产如何帮助对抗气候变化?
如果你是一个融合的物理学家,你生活在这样一个世界,一直受到挫折的困扰,主要不曾预料到的技术和技术障碍。有很多不同的挑战与核聚变:激光物理、燃料制造,材料科学,一切。如果我们明白了一切,我们可以做融合。
如果你想保持你的资金,你说,“是的,我们要对抗气候变化。“不幸的是,我们不会被建立社区商业融合发电厂在2030年代,当你需要实现你的目标,防止气候变化的最坏的结果。重要的是要记住,NIF是一个物理实验,不是一个发电厂。
接下来是一些你希望研究人员采取的措施?
我想强调,这是一个相当字面意义上的里程碑中,但只是一个里程碑的事情你当你在一个路径。他们成功在这个实验中得到更多的能量比他们,但这并不意味着他们优化设计。现在他们有一个公式,但谁又能说这是获胜的公式吗?这真的打开了门为他们各种各样的实验进一步调整旋钮和完善。
有大规模的商业化问题,到目前为止超出了任何本月发生的范围或今天宣布。如果你想要使用一个惯性约束设施商业力量,你把激光和爆破每秒钟一个球,推出大量的能量。你是如何收集?你不是破坏反应室,这是发生了什么?
我应该强调;这些都不是容易发生的切尔诺贝利那样的核危机事件。当你有一个小球,你只使用一根炸药的能量。你没有建立一个移动炸弹就像毒药偷了《黑暗骑士崛起》。
我也必须强调这些设施的大小,这样做。他们是巨大的设施。小型化,任何他们可以得到那些降到一个合理的大小,将是一大进步。
