Hogyan működnek a fúziós reaktorok?

Pontszám: 4,4/5 ( 3 szavazat )

A fúziós energia az energiatermelés olyan javasolt formája, amely magfúziós reakciókból származó hő felhasználásával villamos energiát termelne. A fúziós folyamat során két könnyebb atommag egyesül egy nehezebb atommagot, miközben energiát szabadít fel. Az ezen energia hasznosítására tervezett eszközöket fúziós reaktoroknak nevezik.

Lehetséges fúziós reaktor?

Az ITER után demonstrációs fúziós erőműveket vagy DEMO-kat terveznek annak bemutatására, hogy az irányított magfúzió képes nettó elektromos energiát termelni. ... A jövőbeli fúziós reaktorok nem termelnek nagy aktivitású, hosszú élettartamú nukleáris hulladékot, és a fúziós reaktor olvadása gyakorlatilag lehetetlen .

Felrobbanhatnak a fúziós reaktorok?

Nincs hosszú élettartamú radioaktív hulladék: A nukleáris fúziós reaktorok nem termelnek nagy aktivitású, hosszú élettartamú nukleáris hulladékot. ... Az ITER-hez hasonló fúziós reaktorban nincsenek olyan dúsított anyagok, amelyeket atomfegyverek előállítására lehetne felhasználni. Nincs olvadásveszély : Fukusima típusú nukleáris baleset nem lehetséges egy tokamak fúziós eszközben.

Hogyan nem olvadnak meg a fúziós reaktorok?

Valószínűleg a legáltalánosabb megfontolás az, hogy a plazmafelületű anyagoknak el kell bírniuk a fúziós reakció által keltett rendkívül magas hőmérsékletet. ... Így nem csak, hogy az anyag nem olvadhat meg, hanem elég alacsony gőznyomással kell rendelkeznie magas hőmérsékleten , hogy elkerülje a plazma szennyeződését.

Mivel működnek a fúziós reaktorok?

A fúziós reaktorok jelenlegi legjobb megoldása a deutérium-trícium üzemanyag . Ez az üzemanyag más elemekhez képest alacsonyabb hőmérsékleten éri el a fúziós körülményeket, és több energiát bocsát ki, mint más fúziós reakciók. A deutérium és a trícium a hidrogén izotópjai, a világegyetem legelterjedtebb eleme.

A fúziós energia magyarázata – jövő vagy kudarc

25 kapcsolódó kérdés található

Mi történik, ha egy fúziós reaktor meghibásodik?

Ha valamelyik rendszer meghibásodik (például a határoló toroidális mágneses tér), vagy ha véletlenül túl sok üzemanyag kerül a plazmába, a plazma természetesen megszűnik (amit "megszakításnak" nevezünk), ami nagyon gyorsan elveszíti energiáját és oltás, mielőtt bármilyen tartós kár keletkezik a szerkezetben.

Megvalósult a fúzió?

A tudósok és mérnökök több mint 60 éve dolgoznak a fenntartható magfúzió megvalósításán a tokamákon belül, de csak korlátozott sikerrel. ... A Lawrence Livermore National Laboratory-ban kifejlesztett módszer egyike azon kevés módoknak, amelyek segítségével tokamak használata nélkül lehet magfúziót elérni.

Miért olyan nehéz a fúzió?

Elektronok nélkül az atomok pozitív töltéssel rendelkeznek és taszítják. Ez azt jelenti, hogy szupermagas atomenergiákkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy ezeket a dolgokat magfúzióra hozzuk. A nagy energiájú részecskék jelentik a problémát. Ez az oka annak, hogy a fúzió nehéz, a hasadás pedig viszonylag egyszerű (de valójában nehéz).

Miért nem használnak fúziós reaktorokat?

Az egyik legnagyobb ok, amiért nem tudtuk kihasználni a fúziós energiát, az az, hogy az energiaigénye hihetetlenül , rettenetesen magas. A fúzió létrejöttéhez legalább 100 000 000 Celsius fokos hőmérsékletre van szükség. Ez valamivel több mint hatszorosa a Nap magjának hőmérsékletének.

Létrehozhat egy fúziós reaktor fekete lyukat?

Tehát röviden: Nem. Az atommaghasadás nem tud fekete lyukakat létrehozni . A magfúziós reaktorok sem (ha valaha is megvalósíthatóak lesznek). A mikro-fekete lyukak azonban lehetségesek (elméletileg), de ha kialakulna, az nem tudna kárt okozni a Földön.

Készíthet aranyat egy fúziós reaktor?

Az arany létrehozásához nukleáris reakciókat kell használnia . ... Ilyen részecskéket kaphatunk akár radioaktív bomlásból, akár reaktorban végbemenő nukleáris reakciókból, akár lassú részecskék gyorsításából, akár ezeknek a technikáknak a keverékéből. Például Sherr, Bainbridge és Anderson aranyat hozott létre 1941-ben úgy, hogy neutronokat lőtt a higanyra.

Elméletileg lehetséges a Cold Fusion?

Jelenleg nincs elfogadott elméleti modell, amely lehetővé tenné a hidegfúzió létrejöttét . ... 1989 végén a legtöbb tudós halottnak tekintette a hidegfúziós állításokat, és a hidegfúzió ezt követően patológiás tudományként szerzett hírnevet.

Mik a fúzió hátrányai?

Fúziós reaktorok: nem az, aminek feltörték őket
  • A nap kicsinyítése. ...
  • A trícium üzemanyagot nem lehet teljesen pótolni. ...
  • Hatalmas parazita energiafogyasztás. ...
  • Sugárkár és radioaktív hulladék. ...
  • Az atomfegyverek elterjedése. ...
  • A hasadási reaktorokkal közös további hátrányok.

Mennyibe kerülne egy fúziós reaktor?

Hat évvel később az ITER Tanácsa jóváhagyta a jól bevált fizikán és technológián alapuló fúziós reaktor első átfogó tervét, 6 milliárd dolláros árral.

Milyen kicsi lehet egy fúziós reaktor?

A világ legkisebb fúziós reaktorának előállításához – amelyik egy fánk alakú fúziós reakciót 3,3 méteres sugarú körben zúzza össze –, amelyből három egy Boston méretű várost is elláthat. Az MIT kutatói pedig közelednek céljukhoz, annak ellenére, hogy a közelmúltban csökkentették a szövetségi finanszírozást, ami lassíthatja a fejlődésüket.

A magfúzió radioaktív?

Az atommaghasadásos erőművek hátránya, hogy instabil atommagokat állítanak elő; ezek egy része több millió évig radioaktív. A fúzió viszont nem hoz létre hosszú élettartamú radioaktív nukleáris hulladékot . A fúziós reaktor héliumot termel, amely inert gáz.

Használhatjuk a fúziót elektromos áram előállítására?

A fúziós energia az energiatermelés olyan javasolt formája, amely magfúziós reakciókból származó hő felhasználásával villamos energiát termelne. A fúziós folyamat során két könnyebb atommag egyesül egy nehezebb atommagot, miközben energiát szabadít fel. Az ezen energia hasznosítására tervezett eszközöket fúziós reaktoroknak nevezik.

Fegyverezhető-e az atomfúzió?

A hagyományos atomreaktoroktól eltérően a fúziós reaktorok nem tudnak megolvadni, és nem termelnek olyan radioaktív anyagot, amely felfegyverzhető vagy különleges ártalmatlanítást igényel. A fúziós reaktorokkal kapcsolatos biztonsági és környezetvédelmi aggályok minimálisak, és az üzemanyaghoz szükséges deutérium és lítium kinyerhető a tengervízből.

A fúzió jobb, mint a hasadás?

A fúzió akkor következik be, amikor két atom összeütközik, és nehezebb atomot képez, például amikor két hidrogénatom egyesül egy héliumatomot képezve. Ez ugyanaz a folyamat, amely energiát ad a Napnak, és hatalmas mennyiségű energiát hoz létre – többszörösen nagyobb, mint a hasadásnál . Ezenkívül nem termel erősen radioaktív hasadási termékeket.

Miért rossz a magfúzió?

A fúziós reaktorok a hasadási reaktorokkal ellentétben nem termelnek nagy aktivitású/hosszú élettartamú radioaktív hulladékot . A fúziós reaktorban "égetett" üzemanyag hélium, egy inert gáz. Az anyagfelületeken a gyors neutronok által keltett aktiváció nagyon alacsony, alacsony vagy közepes aktivitású hulladékot eredményez.

Mi teszi nehézzé a fúziós reakciót?

Most térjünk vissza eredeti kérdésünkhöz: miért olyan nehéz elérni a fúziós energiát? Az egyszerű válasz az, hogy különösen nehéz volt elég magas plazmasűrűséget, hőmérsékletet és energiaelzáródási időt egyszerre elérni ahhoz, hogy egy reaktor megközelítse a gyulladási körülményeket .

Mennyire hatékony a magfúzió?

Energiahatékonyság. Egy kilogramm fúziós üzemanyag ugyanannyi energiát biztosítana, mint 10 millió kilogramm fosszilis tüzelőanyag. Egy 1 gigawattos fúziós erőműnek kevesebb mint egy tonna üzemanyagra lesz szüksége egy éves működés során.

Mennyi idő múlva lesz fúziós energia?

A TAE Technologies, a világ legnagyobb magán fúziós vállalata bejelentette, hogy 2030 -ra kereskedelmileg életképes nukleáris fúziós erőműve lesz, ami évekkel – vagy akár évtizedekkel – megelőzi a többi fúziós technológiai vállalatot.

Mi a leghosszabb ideig tartó fúziós reakció?

A félelmetes reaktor elképesztő 101 másodperc alatt érte el a 120 millió Celsius-fokot. Kína új rekordot döntött a tartós nukleáris plazmareakció terén. A „mesterséges nap” tokamak reaktor 120 millió Celsius-fokon 101 másodpercig működött.

Mennyi energiát termelne egy fúziós reaktor?

Minden egyes DT fúziós esemény 17,6 MeV -ot (2,8 x 10-12 joule , szemben az U-235 hasadásnál 200 MeV-tal és a DD fúziónál 3-4 MeV-tal) bocsát ki. Tömegalapon a DT fúziós reakciója több mint négyszer annyi energiát szabadít fel, mint az uránhasadás.