meritumek
29.08.17, 20:20
Naukowcy z Centrum Badań i Fizyki Plazmowych (PSFC) MIT zastosowali proces ogrzewania polem EM o częstotliwościach radiowych w celu zapalenia paliwa jądrowego w urządzeniu typu Tokamak. Potężne magnesy przemysłowe utrzymują paliwo w reaktorze. Anteny poza tokamakiem wykorzystują określoną częstotliwość fal radiowych w celu wzbudzenia cząstek. Fale radiowe są dobierane w taki sposób, aby mogły dotyczyć tylko mniej obfitego materiału, w tym przypadku jonów wodoru. Ponieważ wodór stanowi niewielką część całkowitej gęstości paliwa, koncentrując się na ogrzewaniu częstotliwości radiowych na jonach mniejszościowych, pozwala im osiągnąć ekstremalne poziomy energii. Pobudzone jony wodorowe trafiają następnie do liczniejszych jonów deuteru, a powstałe cząstki wnikają do wnętrza reaktora, generując ciepło i energię elektryczną.
Naukowcy poprawili skuteczność tego procesu poprzez dodanie jonów helu-3 do mieszanki. Nowe paliwo zawiera mniej niż jeden procent helu-3. Poprzez skoncentrowanie całego ogrzewania częstotliwości radiowych na tej ilości helu-3, naukowcy podnieśli energię jonów do poziomu megaelektronowoltów (MeV). Nowe wyniki z paliwem helowym-3, wytwarzające jony, które osiągają energie megaelektronowolt, nigdy wcześniej nie osiągnięto, a wzrost energii jest o pełny rząd wielkości większy niż dotychczasowe wyniki.
Reaktory Alcator C-Mod i JET to eksperymenty syntezy jądrowej z możliwością osiągnięcia ciśnień i temperatur, które byłyby wymagane w przemysłowym reaktorze termojądrowym. Zmodyfikowanie składu paliwa, częstotliwości ogrzewania fali radiowej, pola magnetycznego i innych zmiennych w tych eksperymentach fuzji pozwala naukowcom na symulowanie najbardziej efektywnego procesu syntezy jądrowej przed próbą reakcji na skalę przemysłową.
Dane MIT z Tokamaka Alcator C-Mod zachęciły naukowców od syntezy jądrowej w firmie JET do przeprowadzania eksperymentów z tym samym paliwem termojądrowym. Brytyjscy naukowcy z JET osiągnęli nie tylko te same wyniki, ale dwa eksperymenty fuzji były w stanie zmierzyć różne właściwości niezwykle złożonych reakcji zachodzących w przegrzanym rdzeniu. Badania obu zespołów silnie się uzupełniają. Powstały obraz tego, co dzieje się podczas reakcji syntezy jądrowej, jest bardziej kompletny, niż oba zakłady mogłyby osiągnąć samodzielnie.
