Human
Explorer
- Член од
- 10 октомври 2009
- Мислења
- 12.395
- Поени од реакции
- 5.021
Прво, како вовед во темата да кажеме што значи поимот фузија во физиката:
Во нуклеарната физика и хемија, нуклеарна фузија се нарекува процесот преку кој повеќе атомски јадра се спојуваат и формираат потешко јадро. За да се оствари фузија на две лесни јадра во едно потешко, потребно е тие (јадрата) да се доведат во такви брзини и кинетички енергии со кои ќе можат да ги совладаат јаките Кулонови сили кои се спротиставуваат на нивното соединување (фузирање).
Фузијата природно се одвива во внатершноста (центарот) на ѕвездите, се користи во хидрогенските бомби, при што и во двата случаи Кулоновите сили се совладани со помош на голема топлина, и се неконтролирани.
Како шематски изгледа тоа:
Горивото што се користи во нуклеарната бомба е главно деутериум.
Деутериум е изотоп на водородот кој има еден неутрон.
Значи енергијата што се добива при нуклеарната фузија е огромна, но засега е неконтролирана т.е. не може да се добие во лабораториски услови.
Во последниве децении големите сили, главно САД и Русија, а во последно време и Европа и Јапонија, прават обиди да ја "скротат" нуклеарната фузија со една цел: да му се овозможи на човештвото скоро неограничен извор на енергија.
Каде се наоѓа деутериумот?
Деутериумот во изобилие го има во морињата и океаните, т.е. на секои 6000 атоми обичен водород има по еден атом на деутериум или на Земјата има 260 000 000 000 000 000 килограми деутериум.
Денес е можно индустриско добивање на деутериум од водата со што проблемот за негово добивање е решен.
Главниот проблем е да се обезбедат услови во кои би се одвивала контролирана реакција. Имено за да дојде до спојување е потребна температура од ~100 000 000 Целзуисови степени.
Денеска научниците прават експерименти за добивање на фузија со помош на насочување на повеќе ласери кон фузиското гориво, и со судир на атомите на деутериумот и на тој начин обидувајќи се да ја зачуваат ослободената енергија.
До каде сме стасани?
Првите експерименти со ласер за производство на енергија со фузиски процеси што беа изведени во „Националната установа за движење“ во Ливермор, Калифорнија, дадоа надеж дека науката за нуклеарна фузија уште оваа година ќе направи голем чекор напред. Во тестовите беше вклучено зрачење на цилиндар (познат како „хохлраум“) со големина на гумичка за бришење. Тоа беше изведено со насочување на 192 ласерски зраци кон целта, но со обид да се контролира енергијата. Резултатите покажаа дека таквата контрола е возможна и дека со помош на ласерот во чијашто конструкција беа вложени 3,5 милијарди долари, ќе може да се изведе првата контролирана фузиска реакција. Целта е да се овозможи ослободување на поголемо количество енергија, отколку енергијата што е вложена во процесот. Во експериментите беше постигнат светски рекорд со насочување на повеќе од еден мегаџул ултравиолетова енергија кон хохлраумот, што е повеќе од 30 пати поголема од енергијата што досега била насочувана кон некоја цел со помош на кој било ласерски систем. Следен потег би бил обвиткување на фузискиот материјал од цилиндарот со слој од смрзнат водород, а тие тестови ќе почнат ова лето. Веќе повеќе од половина век научниците се обидуваат да извлечат енергија од реакциите на нуклеарна фузија, со што би добивале огромни количества енергија. При овие реакции се изведуваат судири на светлосни атоми (како водород), но со толкава моќ што се спојуваат (процес познат како фузија) во потешки атоми (како хелиум). При секоја таква фузија мало количество на масата од атомите директно се конвертира во енергија. Кога таквата демонстрација на познатата Ајнштајнова формула Е=мс2 ќе се зголеми за трилиони пати, ќе се добие енергија со моќ на нуклеарна бомба или со слична моќ на енергијата од Сонцето. Научниците истакнуваат дека последните експерименти што беа изведени во Калифорнија претставуваат голем чекор напред кон производство на енергија преку контролирани фузиски реакции. Сепак, тие нагласуваат и дека се уште е рано да ликуваме над овој успех бидејќи дури и ако овие експерименти успеат, ќе бидат потребни многу години пред таквата технологија да може да се приспособи за комерцијална апликација. А, и тоа е, навистина, оптимистички став.
Модерен ласер
Ласерската технологија во последните неколку години постигнаа голем напредок. Научниците сега имаат можност да ја менуваат брановата должина на ласерските зраци и да ја насочат енергијата токму кон една точка, но без да ја зголемуваат моќта на индивидуалните зраци. На овој начин максимално се искористува ласерската енергија што е на располагање. Во калифорниските тестови научниците успеале да насочат доволно енергија кон цилиндарот, каде што е постигната температура од три милиони Целзиусови степени, неопходна за фузискиот процес.
Во нуклеарната физика и хемија, нуклеарна фузија се нарекува процесот преку кој повеќе атомски јадра се спојуваат и формираат потешко јадро. За да се оствари фузија на две лесни јадра во едно потешко, потребно е тие (јадрата) да се доведат во такви брзини и кинетички енергии со кои ќе можат да ги совладаат јаките Кулонови сили кои се спротиставуваат на нивното соединување (фузирање).
Фузијата природно се одвива во внатершноста (центарот) на ѕвездите, се користи во хидрогенските бомби, при што и во двата случаи Кулоновите сили се совладани со помош на голема топлина, и се неконтролирани.
Како шематски изгледа тоа:
Горивото што се користи во нуклеарната бомба е главно деутериум.
Деутериум е изотоп на водородот кој има еден неутрон.
Значи енергијата што се добива при нуклеарната фузија е огромна, но засега е неконтролирана т.е. не може да се добие во лабораториски услови.
Во последниве децении големите сили, главно САД и Русија, а во последно време и Европа и Јапонија, прават обиди да ја "скротат" нуклеарната фузија со една цел: да му се овозможи на човештвото скоро неограничен извор на енергија.
Каде се наоѓа деутериумот?
Деутериумот во изобилие го има во морињата и океаните, т.е. на секои 6000 атоми обичен водород има по еден атом на деутериум или на Земјата има 260 000 000 000 000 000 килограми деутериум.
Денес е можно индустриско добивање на деутериум од водата со што проблемот за негово добивање е решен.
Главниот проблем е да се обезбедат услови во кои би се одвивала контролирана реакција. Имено за да дојде до спојување е потребна температура од ~100 000 000 Целзуисови степени.
Денеска научниците прават експерименти за добивање на фузија со помош на насочување на повеќе ласери кон фузиското гориво, и со судир на атомите на деутериумот и на тој начин обидувајќи се да ја зачуваат ослободената енергија.
До каде сме стасани?
Првите експерименти со ласер за производство на енергија со фузиски процеси што беа изведени во „Националната установа за движење“ во Ливермор, Калифорнија, дадоа надеж дека науката за нуклеарна фузија уште оваа година ќе направи голем чекор напред. Во тестовите беше вклучено зрачење на цилиндар (познат како „хохлраум“) со големина на гумичка за бришење. Тоа беше изведено со насочување на 192 ласерски зраци кон целта, но со обид да се контролира енергијата. Резултатите покажаа дека таквата контрола е возможна и дека со помош на ласерот во чијашто конструкција беа вложени 3,5 милијарди долари, ќе може да се изведе првата контролирана фузиска реакција. Целта е да се овозможи ослободување на поголемо количество енергија, отколку енергијата што е вложена во процесот. Во експериментите беше постигнат светски рекорд со насочување на повеќе од еден мегаџул ултравиолетова енергија кон хохлраумот, што е повеќе од 30 пати поголема од енергијата што досега била насочувана кон некоја цел со помош на кој било ласерски систем. Следен потег би бил обвиткување на фузискиот материјал од цилиндарот со слој од смрзнат водород, а тие тестови ќе почнат ова лето. Веќе повеќе од половина век научниците се обидуваат да извлечат енергија од реакциите на нуклеарна фузија, со што би добивале огромни количества енергија. При овие реакции се изведуваат судири на светлосни атоми (како водород), но со толкава моќ што се спојуваат (процес познат како фузија) во потешки атоми (како хелиум). При секоја таква фузија мало количество на масата од атомите директно се конвертира во енергија. Кога таквата демонстрација на познатата Ајнштајнова формула Е=мс2 ќе се зголеми за трилиони пати, ќе се добие енергија со моќ на нуклеарна бомба или со слична моќ на енергијата од Сонцето. Научниците истакнуваат дека последните експерименти што беа изведени во Калифорнија претставуваат голем чекор напред кон производство на енергија преку контролирани фузиски реакции. Сепак, тие нагласуваат и дека се уште е рано да ликуваме над овој успех бидејќи дури и ако овие експерименти успеат, ќе бидат потребни многу години пред таквата технологија да може да се приспособи за комерцијална апликација. А, и тоа е, навистина, оптимистички став.
Модерен ласер
Ласерската технологија во последните неколку години постигнаа голем напредок. Научниците сега имаат можност да ја менуваат брановата должина на ласерските зраци и да ја насочат енергијата токму кон една точка, но без да ја зголемуваат моќта на индивидуалните зраци. На овој начин максимално се искористува ласерската енергија што е на располагање. Во калифорниските тестови научниците успеале да насочат доволно енергија кон цилиндарот, каде што е постигната температура од три милиони Целзиусови степени, неопходна за фузискиот процес.
