控制“逃逸電子”新方法:爲可控核聚變帶來可能
本文已影響2.25W人
本文已影響2.25W人
據國外媒體報道,科學家發現了一種控制“逃逸電子”的新方法,朝着新型核聚變能源系統的開發又邁進了一步。
所謂的“逃逸電子”其實是具有極高能量的帶電粒子,能夠在聚變反應堆中毫無預警地加速,並摧毀反應堆的外牆。一項新研究發現,注入重離子的方法有可能使這些粒子減速,從而爲世界首個可運轉聚變反應堆的開發提供了可能。
網絡配圖
瑞典查爾摩斯工學院的等離子體物理學家發現,重離子可以在託卡馬克類型的反應堆中起到減緩電子速度的作用。託卡馬克又稱環磁機,是一種利用磁約束來實現磁約束聚變的環形容器。
舉例來說,當氖和氬以氣體或微粒形式存在時,能夠用來與高能電子進行碰撞。在每一次碰撞過程中,高能電子會遇到阻力並減慢速度。研究人員表示,利用他們的新模型,可以預測出這些逃逸電子的能量,並確定它們將如何變化。
“當我們能使逃逸電子有效減速的時候,我們就與可運轉聚變反應堆更近了一步,”博士生Linnea Hesslow說,“考慮到世界能源需求在不斷增長,而可持續的解決方法卻非常有限,因此,如果能實現可控核聚變的話將非常令人振奮,因爲它的燃料就來自普通海水。”
這項新研究或許能幫助解決困擾這類系統的衆多挑戰之一,即需要超高壓力和極高溫度(大約1.5億度)才能使原子結合。這一過程模擬了太陽內部發生聚變反應。
聚變反應涉及到在高溫和高壓條件下,使較輕的原子核(如氫)結合產生更重的原子核(如氦)。當重氫(氘)和超重氫(氚)原子核——可以在氫原子中發現——融合時,會形成一個氦原子核和一箇中子,並釋放出巨大的能量。這樣的融合需要將燃料加熱到超過1.5億攝氏度的高溫,形成大量的等離子體。
強磁場可以用來約束等離子體,阻止它們冷卻下來使反應停止。目前,託卡馬克是用於生產受控聚變能中研究最深入的裝置類型,也是未來設計核聚變反應堆的基礎。過去50年來,全世界的科學家一直在努力嘗試,希望使可運轉的聚變反應堆成爲現實。但截至目前,我們還未見到任何商業性的聚變能電廠出現。
網絡配圖
這項新研究或許能幫助解決困擾這類系統的衆多挑戰之一,即需要超高壓力和極高溫度(大約1.5億度)才能使原子結合。“這項工作的意義是巨大的。研究結果將用於未來的大規模實驗中,併爲困難問題的解決帶來了希望,” Tünde Fül?p教授說,“我們期待這項工作能帶來重大的進展。”
近期有關核聚變的研究還取得了另一些重要的進展。例如,位於法國南部的國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)就由於在該領域的前景而吸引了許多關注。不過,這類反應堆目前所產生的能源還未超過爲其供應的能源,同時還面臨着許多其他障礙。此次新研究或許將幫助解決逃逸電子的問題,爲聚變能的有效利用提供了可能。
“許多人相信(聚變反應堆)會成功,但其實前往火星要比實現聚變容易得多,” Hesslow說,“你可能會說我們是嘗試在地球上收穫恆星能量,但這還需要時間。在地球上成功實現聚變需要極高的溫度,比太陽中心的溫度還高。這也是我希望研究能得到所需的資源,從而及時解決能源問題的原因。”
“分封制”是怎麼產生的?“分封制”和“嫡長子繼承製度”有什麼關係?
僞滿彩票叫“裕民” :完全由日本公司控制和發售
微信可以遠程控制電腦嗎
爲了加強中央對地方的控制,漢景帝採納了晁錯什麼“削藩”主張?
藥王孫思邈的“業餘愛好”:懂“美容” 可通神求雨
揭祕:慈禧控制皇權的“三種祕訣”都是什麼?
“文明”之謎:無法解釋的“地球製造”
坐飛機爲什麼不能說“一路順風”?“吉祥話”可不能隨便說!
“禁奢令”:宋朝孝宗時期大力控制三公消費數目
“樂不思蜀”的劉禪,他對權術的把控可以和劉備媲美
華爲p20能控制空調嗎 華爲p20可以控制空調嗎
“美索不達米亞文明”是什麼?它對“埃及”“希臘”“猶太”“印度”有着什麼影響?
海帶根可控制血壓
唐代的“董卓”朱溫:反向遷都洛陽力求控制朝政
曹操想方設法爲亡子配“冥婚”愛子之情猶然可見
“烽火戲諸侯”很有可能是假的,《史記》中所載只是“小說家言”
匈奴人不用“嫡長子繼承製”,爲何才用“兄終弟及”的方式?
趣談:蓋世英雄曹操的“可愛”與“奸詐殘忍”
卍怎麼讀?“造字控”武則天明確“卍”的讀音
藥王孫思邈的“業餘愛好”:懂“美容” 可通神求雨
爲什麼可控核裂變無法代替可控核聚變
“衣帶詔”的主人公是誰?劉備參與“衣帶詔”行動爲何中途逃跑?
液力控制自動變速器和電子控制自動變速器哪種好
解密:古羅馬十二銅表法是什麼時候被制定出來?
朱元璋爲何將國號定爲“明”呢?其中有什麼含
第一次工業革命的歷史背景:蒸汽機引發工業革命
古代出家當和尚就能躲避官兵嗎 大多數條件下是不能成
晉文公重耳爲什麼能在城濮之戰中勝出?
揭祕:誰是中國歷史上使用年號最多的皇帝?
張三丰有五絕實力嗎?張三丰有多厲害?
皇太極PK多爾袞:性格竟然決定了各自命運
說說唐玄宗李隆基的桃色史 李隆基是一個什麼樣的少女
敗家的富二代隋煬帝果真是荒淫無道的人嗎
夢中出現“火箭”是好是壞?象徵了哪些事物?
貪官污吏敢明目張膽的貪污,卻因爲沒有證據,但朱元璋一句
王昭君“倖免”漢元帝臨幸之謎
古代的婚禮和現在的有哪些不同呢?
周瑜和孫權之間的關係是什麼樣的 兩人關係很好嗎