بلاگ ‘جهان’ برای پلاسمای دوتریوم-تریتیوم پایدار به طراحی راکتور کمک می‌کند
نیاز به انرژی پاک و بی‌نهایت، دانشمندان را به بررسی طرح‌های کارآمد راکتورهای همجوشی سوق داده است. در این راستا، پیشرفته‌ترین بلاگ جهان به پلاسماهای دوتریوم-تریتیوم پایدار دست یافته است که به تصمیم‌گیری دقیق‌تر در مورد طراحی راکتورهای همجوشی در آینده کمک خواهد کرد.
این آزمایش که توسط توروس مشترک اروپایی (JET) انجام شد، ویژگی‌های منحصربه‌فردی را ارائه می‌دهد که در راکتورهای همجوشی آینده انتظار می‌رود. این ویژگی‌ها شامل حضور یون‌های با انرژی بالا در شرایط چرخش پلاسما با سرعت کم است.
آزمایش همچنین نشان داد که برخی از شرایط پلاسما که مربوط به راکتور می‌باشند، ممکن است بسیار مفید باشد. بر اساس این آزمایش، تأثیر قوی جریانات ناحیه‌ای نقش مهمی در کاهش انتقال انرژی متلاطم ایفا می‌کند.
پلاسما راه‌حل یکپارچه‌ای برای راکتورهای توکامک آینده ارائه می‌دهد
پلاسماهای به دست آمده راه‌حل یکپارچه‌ای برای راکتورهای توکامک
راکتورهای
آینده ارائه می‌دهند. نتایج این مطالعه همچنین به بهبود محصور شدن انرژی در شرایط پلاسماهای آینده D-T اشاره دارد.
هدف این مطالعه ارائه شواهد محکم در مورد ویژگی‌های پلاسماهای دوتریوم-تریتیوم
پلاسماها
بود.
محققان گفتند: «نشان دادیم که در زمینه محصور شدن انرژی و پایداری ویژگی‌های بسیار خوبی به دست آمده است. نوع محصور شدنی که در پلاسماهای راکتور پایه انتظار می‌رود به دلیل محصور شدن بهتر
انرژی
در دوتریوم-تریتیوم نسبت به همان شرایط در دوتریوم به دست آمده است.»
برای الکترون‌ها، تلفات انرژی از طریق حمل و نقل کم است
به‌طور خاص، برای الکترون‌ها تلفات انرژی از طریق حمل و نقل ، کم است، که این امکان را فراهم می‌کند که دمایی حدود 110 میلیون کلوین به دست آید. برای یون‌ها، انتقال گرمای هسته‌ای در دوتریوم-تریتیوم نسبت به دوتریوم زمانی که ناپایداری‌های ایجاد شده توسط یون‌های پرانرژی مشاهده می‌شود، به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد، طبق مطالعه منتشر شده در نشریه طبیعت .
محققان ادعا کردند که چندین پیکربندی پلاسما و غلظت‌های دوتریوم-تریتیوم در JET بررسی شده است تا مجموعه‌ای گسترده از پیکربندی‌های ممکن در راکتورهای توکامک آینده را پوشش دهد.
برای به حداقل رساندن گشتاور خارجی و در نتیجه چرخش توروسی، پلاسماهای این مطالعه عمدتاً با فرکانس سیکلوترون یونی (ICRF) گرم شدند و اطمینان حاصل شد که گشتاور خارجی پایینی اعمال می‌شود.
گرمایش ICRF می‌تواند یون‌ها را به انرژی‌های MeV (مگا الکترون ولت) تسریع بخشد و بنابراین به عنوان جایگزینی برای پلاسماهای گرم شده با ذرات آلفا استفاده شد.
یافته‌ها می‌توانند به طراحی اقتصادی‌تر و ساده‌تر توکامک‌ها منجر شوند
محققان ادعا کردند که یافته‌ها راه را برای طراحی اقتصادی‌تر و ساده‌تر توکامک‌ها باز می‌کند و تأیید می‌کند که همجوشی هسته‌ای با استفاده از پلاسماهای دوتریوم-تریتیوم مغناطیسی مهار شده منبعی امیدوارکننده برای انرژی پاک است.
«با این حال، مطالعات بیشتری مانند سازگاری با قابلیت‌های خنک‌سازی قدرت و اکتشاف در تراکم و قدرت بالاتر برای کسب صلاحیت کامل این پلاسماها به عنوان مسیری به سوی راکتورهای توکامک مورد نیاز است»، تحقیقات کنندگان گفتند.
آنها تاکید کردند که بررسی یک طیف گسترده از شرایط پلاسما در توکامک‌های امروزی برای ارزیابی نحوه رفتار پلاسماهای دوتریوم-تریتیوم در آینده ضروری است.
این به این دلیل است که سازوکارهای فیزیکی که انتظار می‌رود نقش مهمی در ITER و راکتورهای همجوشی آینده داشته باشند نمی‌توانند به طور کامل در یک روش یکپارچه در توکامک‌های موجود بازتولید شوند و بنابراین مطالعات خاصی باید انجام شوند.
JET برای مطالعه همجوشی در شرایط نزدیک به شرایط مورد نیاز برای یک نیروگاه طراحی شده است. ادعا می‌شود که تنها آزمایشی است که می‌تواند با مخلوط سوخت دوتریوم-تریتیوم که برای قدرت تجاری همجوشی استفاده خواهد شد، عمل کند.
JET که توسط مرکز کالهام برای انرژی همجوشی اداره می‌شود، بزرگترین و پیشرفته‌ترین توکامک جهان است که در آن پلاسماها داغتر از هر جای دیگری در سیستم خورشیدی هستند.
