The Max Planck Institute for Comparative and International Private Law
Nič ni kot fuzijski reaktor, ki bi vzbudil razburjenje. Po devetih letih gradnje in 1 milijardo evrov so znanstveniki na Inštitutu za plazemsko fiziko Max Planck 10. decembra sprožili prvi vroči test fuzijske naprave Wendelstein 7-X in ustvarili plazmo helija, ki je trajala desetino sekunde in dosegel milijon stopinj Celzija. Toda še ne postanite preveč nagnjena. To je bil le korak proti pripravi naprave za njen pravi namen: proučevanje jedrske fuzije z vodikovim plinom.
Ok, zdaj ste črpani.
Fuzija je že dolgo zlato tele za raziskave jedrske energije, ki kaže jedrsko fisijo v vseh kategorijah, razen izvedljivosti. Fuzija proizvede ogromno količino energije - to je, navsezadnje, isti proces, ki poganja sonce. Toda njegova moč povzroča bolečino v rit. Vsak fuzijski reaktor, ki je bil zgrajen do sedaj, je porabil več energije kot proizveden. Rekordna moč fuzije je bila določena leta 1997: 16 megavatov proizvedenih z vhodno močjo 24 megavatov. Ampak, če nekdo uspe obrniti to enačbo naokoli … Ali lahko rečete poceni energijo brez ogljika?
Za razliko od manj sofisticiranega bratranca, fuzija ne proizvaja radioaktivnih odpadkov. Cikel dobave vodika je manj problematičen kot cikel dobave urana. Da bi bili pošteni, so danes najpogostejši viri vodika danes premog in zemeljski plin, toda vodik se lahko namesto tega proizvaja z elektrolizo.
Cepitev in fuzija sta podobna v dveh pogledih. Oba izkoriščata pretvorbo atomov enega elementa v atome drugega elementa in oba sta bila prvič uporabljena kot orožje. Debeli človek in mali fant, fisijske bombe, ki so padle na Hirošimo in Nagasaki leta 1945, so se leta 1952 umaknile fuzijskim napravam, kot je Ivy Mike. (Čeprav Ivy Mike ni bila zgrajena kot bomba, so ji kmalu sledile termonuklearne bojne glave, ki so se prenašale iz medcelinskih projektil.
Fuzijska bomba je bila znana kot H-bomba z razlogom: Izpustitev energije brez primere je prišla iz fuzije atomov vodika. Raziskovalci fuzije si prizadevajo izkoristiti ta učinek za civilno proizvodnjo električne energije. Izkazalo se je, da je to izziv. Fuzija vodika na površini Zemlje bi zahtevala temperature, ki presegajo milijon stopinj Celzija. Pri teh temperaturah vodik in helij postaneta plazma, četrta oblika snovi.
Toda kaj za vraga je plazma?
Skratka, plazma je ioniziran plin. V plazmi se vse molekularne vezi raztopijo in elektroni zapustijo gostiteljske atome. Plazme so zelo prevodne, ker imajo visoko gostoto nosilcev naboja, tj. Elektroni in ioni so prosto gibljivi neodvisno drug od drugega kot odgovor na električno polje.
Čeprav vse to zveni eksotično, plazme redno nastopajo v našem življenju. Svetloba iz strelov in neonskih napisov prihaja iz elektronov, ki se rekombinirajo z ioni in se potopijo v nižje kvantne države, proces, znan kot spontana emisija. Nekateri plameni so dovolj vroči, da lahko ionizirajo izpušne pline, plazme in plazemske žarnice, plazemski zasloni in obločne varilce pa uporabljajo plazme.
Toda vsi ti nimajo nič na plazmi v fuzijskem reaktorju. Pri milijonih stopinjah Celzija so atomi v fuzijski juhi izredno energični. Če jih ne vsebujejo, se odplaknejo, poškodujejo napravo in se ne združijo. Brez zadrževanja verjetno nikoli ne bi dosegli milijona stopinj.
Zadrževanje je glavni izziv v raziskavah fuzije. Plazmo je treba zadržati v zaprtem prostoru in se ne sme dotikati sten fuzijske posode. Ni treba posebej poudarjati, da je treba posodo hraniti pri visokem vakuumu. Wendelstein 7-X uporablja 65 vakuumskih črpalk za vzdrževanje tlaka pri 0.000000001 milibarih. (To je 0,000001 Pascalov za vas ljubitelje SI.) Edini realni način, s katerim se omeji ionizirani plin pri peklenskih temperaturah, je, da ga zadržimo v magnetnem polju. In tukaj stvari postanejo precej zapletene.
Najbolj priljubljena oblika fuzijskega reaktorja je bila letos tokamak. V letih, ko so super-računalniki igrali šah, razkropili ljudi pri Jeopardyju in zložili beljakovine, so znanstveniki pripravili pametne načine za izdelavo pravilno oblikovanega magnetnega polja. V tokamaku je električni tok, ki teče skozi plazme plazme z zunanjimi elektromagneti, ustvaril potrebno magnetno polje.
Ne v Wendelsteinu 7-X. Pri tem zadrževalno polje v celoti izvira iz zunanjih superprevodnih elektromagnetov. Raziskovalna skupina je uporabila superračunalnik za optimizacijo oblike teh magnetov in odpravo potrebe po plazemskem toku. Ta stil fuzijskega reaktorja je znan kot stellarator.
Doslej nihče ni zgradil fuzijskega reaktorja, ki proizvaja več energije, kot jo porabi. Tudi Wendelstein 7-X, največji stellaratorski reaktor na svetu, je bil zgrajen za raziskovalne namene in ne za proizvodnjo energije. Toda če želite svoje upanje vložiti v fuzijski projekt, je Wendelstein 7-X dober začetek. Pazite tudi na ITER, ki naj bi bil največji tokamak na svetu.
"BlacKkKlansman 'Oscars: Zakaj pravi Ron Stallworth želel" Biti Narc "
Ron Stallworth, prvi črni detektiv v policijskem oddelku v Colorado Springsu, pravi, da ni bil prestrašen med tajno preiskavo Ku Klux Klan 1979. V starosti 26 let je Stallworth postal »član« skupine sovražnikov. Pogovarjali smo se s Stallworthom o njegovem času pod krinko in zakaj ni ljubitelj Donalda Trumpa.
"Iron Fist" Villain želel igrati Danny Rand, Torej, zakaj ni?
Lewis Tan, ki bo igral zločinca v Netflixu in prihajajoči Iron Fist Marvel, razkriva, da je sprva želel igrati vodilno vlogo.
Znanost pojasnjuje, kako kuhati zamrznjeno goveje meso za popolno večerjo zrezka
Večina ljudi misli, da steck na žaru pomeni, da ga morate potegniti iz zamrzovalnika in ga pustiti, da se raztopi cel dan, preden ga lahko dejansko kuhate. Ampak, znanstvenik za prehrano Guy Crosby pravi, da bo vaš zrezek prav tako dober, če ne še boljši, ko ga boste vrgli na žar, ko bo še vedno zamrznjena.