បញ្ហានៃការបង្កើតការដំឡើង thermonuclear ។ ទិនានុប្បវត្តិអន្តរជាតិនៃការស្រាវជ្រាវអនុវត្ត និងជាមូលដ្ឋាន

បច្ចេកទេសថ្មីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដើម្បីបន្ថយល្បឿនអេឡិចត្រុងដែលរត់ទៅឆ្ងាយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដោយបញ្ចូលអ៊ីយ៉ុង "ធ្ងន់" ដូចជា អ៊ីយ៉ូត ឬអាហ្គុន ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។

រ៉េអាក់ទ័រលាយមុខងារនៅតែជាសុបិនមួយ ប៉ុន្តែនៅទីបំផុតវាអាចក្លាយជាការពិត ដោយសារការស្រាវជ្រាវ និងការពិសោធន៍ជាច្រើនជាមួយនឹងគោលដៅនៃការដោះសោការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលស្អាតគ្មានដែនកំណត់។ បញ្ហាដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រប្រឈមមុខក្នុងការទទួលបាននុយក្លេអ៊ែរគឺពិតជាធ្ងន់ធ្ងរ និងពិបាកពិតមែន ប៉ុន្តែអ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺអាចយកឈ្នះបាន។ ហើយវាហាក់បីដូចជាបញ្ហាចម្បងមួយត្រូវបានដោះស្រាយ។

ការលាយនុយក្លេអែរមិនមែនជាដំណើរការដែលបង្កើតឡើងដោយមនុស្សជាតិទេ ប៉ុន្តែជាដំណើរការដែលមានស្រាប់នៅក្នុងធម្មជាតិ ដំណើរការនេះផ្តល់អាហារដល់ព្រះអាទិត្យរបស់យើង។ នៅខាងក្នុងផ្កាយផ្ទះរបស់យើង អាតូមអ៊ីដ្រូសែនអង្គុយជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតជាអេលីយ៉ូម ដែលចាប់ផ្តើមដំណើរការ។ Fusion បញ្ចេញថាមពលយ៉ាងច្រើន ប៉ុន្តែទាមទារការចំណាយដ៏ច្រើនដើម្បីបង្កើតសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង ដែលពិបាកនឹងបង្កើតឡើងវិញនៅលើផែនដីក្នុងលក្ខណៈគ្រប់គ្រង។

កាលពីឆ្នាំមុន អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ MIT បាននាំយើងឱ្យខិតទៅជិតការបញ្ចូលគ្នាដោយការដាក់ប្លាស្មានៅសម្ពាធត្រឹមត្រូវ ឥឡូវនេះអ្នកស្រាវជ្រាវពីរនាក់នៅសាកលវិទ្យាល័យ Chalmers បានរកឃើញបំណែកមួយទៀតនៃផ្ដុំរូប។

បញ្ហាមួយដែលវិស្វករបានជួបប្រទះគឺអេឡិចត្រុងដែលរត់ចោល។ អេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលខ្លាំងបំផុតទាំងនេះអាចបង្កើនល្បឿនភ្លាមៗ និងមិននឹកស្មានដល់ ដែលអាចបំផ្លាញជញ្ជាំងរ៉េអាក់ទ័រដោយគ្មានការព្រមាន។

និស្សិតបណ្ឌិត Linnea Heshlow និង Ole Amberose បានបង្កើតបច្ចេកទេសថ្មីមួយ ដើម្បីបន្ថយល្បឿនអេឡិចត្រុងដែលរត់ចោលទាំងនេះប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដោយដាក់បញ្ចូលអ៊ីយ៉ុង "ធ្ងន់" ដូចជា អ៊ីយូតា ឬ អាហ្គុន ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ ជាលទ្ធផល អេឡិចត្រុង ដែលប៉ះទង្គិចជាមួយនឹងបន្ទុកខ្ពស់នៅក្នុងស្នូលនៃអ៊ីយ៉ុងទាំងនេះ ថយចុះ និងអាចគ្រប់គ្រងបានច្រើន។

Linnea Heshlov និយាយថា "នៅពេលដែលយើងអាចបន្ថយល្បឿនអេឡិចត្រុងដែលរត់ចោលបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព យើងនឹងកាន់តែខិតទៅជិតម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រលាយមុខងារ" ។

អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើតគំរូមួយដែលអាចព្យាករណ៍ថាមពលអេឡិចត្រុង និងឥរិយាបទប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ដោយប្រើគំរូប្លាស្មាគណិតវិទ្យា ពេលនេះអ្នករូបវិទ្យាអាចគ្រប់គ្រងល្បឿនរត់ចេញរបស់អេឡិចត្រុងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយមិនរំខានដល់ដំណើរការលាយបញ្ចូលគ្នា។

Linnea Heshlov និយាយថា "មនុស្សជាច្រើនជឿថាវានឹងដំណើរការ ប៉ុន្តែវាងាយស្រួលក្នុងការទៅ Mars ជាជាងការសម្រេចបាននូវការរួមបញ្ចូលគ្នាមួយ" Linnea Heshlov និយាយថា "អ្នកអាចនិយាយបានថាយើងកំពុងព្យាយាមប្រមូលផ្កាយនៅទីនេះនៅលើផែនដី ហើយវាអាចចំណាយពេលខ្លះ។ វាត្រូវការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មិនគួរឱ្យជឿ ក្តៅជាងកណ្តាលនៃព្រះអាទិត្យ ដើម្បីអោយយើងបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងជោគជ័យនៅលើផែនដីនេះ។ ដូច្នេះខ្ញុំសង្ឃឹមថា វាជាបញ្ហានៃពេលវេលា»។

ផ្អែកលើ newatlas.com ការបកប្រែ

ថ្ងៃទី 9 ខែកក្កដា ឆ្នាំ 2016

អ្នកសុទិដ្ឋិនិយមមួយចំនួនបាននិយាយថា គម្រោងច្នៃប្រឌិតថ្មីដោយប្រើប្រាស់ superconductors ទំនើបនឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ដែលអាចគ្រប់គ្រងបានឆាប់ៗនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកជំនាញព្យាករណ៍ថាការអនុវត្តជាក់ស្តែងនឹងចំណាយពេលច្រើនទសវត្សរ៍។

ហេតុអ្វីពិបាកម្លេះ?

ថាមពល Fusion ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាប្រភពថាមពលដ៏មានសក្តានុពលសម្រាប់អនាគត។ នេះគឺជាថាមពលសុទ្ធរបស់អាតូម។ ប៉ុន្តែតើវាជាអ្វី ហើយហេតុអ្វីបានជាវាពិបាកក្នុងការសម្រេចបានដូច្នេះ? ដើម្បីចាប់ផ្តើម យើងត្រូវស្វែងយល់ពីភាពខុសគ្នារវាងការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរបុរាណ និងការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ។

ការបំបែកនៃអាតូមមាននៅក្នុងការពិតដែលថាអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឬប្លាតូនីញ៉ូម - ត្រូវបានបំបែកនិងបំប្លែងទៅជាអ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មខ្ពស់ផ្សេងទៀតដែលបន្ទាប់មកត្រូវតែកប់ឬកែច្នៃឡើងវិញ។

ប្រតិកម្មនៃការលាយបញ្ចូលគ្នាមាននៅក្នុងការពិតដែលថាអ៊ីសូតូបពីរនៃអ៊ីដ្រូសែន - deuterium និង tritium - បញ្ចូលគ្នាទៅជាទាំងមូលតែមួយបង្កើតជាអេលីយ៉ូមមិនពុលនិងនឺត្រុងតែមួយដោយមិនបង្កើតកាកសំណល់វិទ្យុសកម្ម។

បញ្ហាគ្រប់គ្រង

ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅលើព្រះអាទិត្យ ឬនៅក្នុងគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនគឺជាការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ ហើយវិស្វករប្រឈមមុខនឹងកិច្ចការដ៏គួរឱ្យខ្លាចមួយ - របៀបគ្រប់គ្រងដំណើរការនេះនៅរោងចក្រថាមពល?

នេះជាអ្វីដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានធ្វើតាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ ១៩៦០។ រ៉េអាក់ទ័រលាយបញ្ចូលគ្នាពិសោធន៍មួយទៀតឈ្មោះថា Wendelstein 7-X បានចាប់ផ្តើមប្រតិបត្តិការនៅទីក្រុង Greifswald ភាគខាងជើងប្រទេសអាល្លឺម៉ង់។ វាមិនទាន់ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបង្កើតប្រតិកម្មទេ - វាគ្រាន់តែជាការរចនាពិសេសដែលកំពុងត្រូវបានសាកល្បង (តារានិករជំនួសឱ្យ tokamak) ។

ប្លាស្មាថាមពលខ្ពស់។

ការដំឡើង thermonuclear ទាំងអស់មានលក្ខណៈពិសេសទូទៅមួយ - រាង annular ។ វាត្រូវបានផ្អែកលើគំនិតនៃការប្រើប្រាស់អេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដ៏មានអានុភាពដើម្បីបង្កើតវាលអេឡិចត្រូដ៏រឹងមាំដែលមានរាងដូច torus - បំពង់កង់ដែលបំប៉ោង។

វាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនេះត្រូវតែក្រាស់ខ្លាំង ដែលនៅពេលដែលវាត្រូវបានកំដៅក្នុងមីក្រូវ៉េវដល់មួយលានអង្សាសេ ប្លាស្មាត្រូវតែលេចឡើងនៅចំកណ្តាលនៃសង្វៀន។ បន្ទាប់មកវាត្រូវបានបញ្ឆេះ ដើម្បីឱ្យការបញ្ចូលគ្នានៃទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែអាចចាប់ផ្តើម។

ការបង្ហាញលទ្ធភាព

បច្ចុប្បន្នការពិសោធន៍បែបនេះចំនួនពីរកំពុងដំណើរការនៅអឺរ៉ុប។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេគឺ Wendelstein 7-X ដែលថ្មីៗនេះបានបង្កើតប្លាស្មាអេលីយ៉ូមដំបូងរបស់វា។ មួយទៀតគឺ ITER ដែលជាកន្លែងពិសោធន៍ដ៏ធំសម្បើមមួយនៅភាគខាងត្បូងនៃប្រទេសបារាំង ដែលនៅតែកំពុងសាងសង់ ហើយនឹងរួចរាល់សម្រាប់ប្រើប្រាស់នៅឆ្នាំ 2023។

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរពិតប្រាកដ ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងប្រព្រឹត្តទៅនៅ ITER ទោះបីជាក្នុងរយៈពេលខ្លីប៉ុណ្ណោះ និងពិតជាមិនលើសពី 60 នាទីក៏ដោយ។ រ៉េអាក់ទ័រនេះគ្រាន់តែជាជំហានមួយក្នុងចំណោមជំហានជាច្រើននៅលើផ្លូវដើម្បីធ្វើឱ្យការលាយនុយក្លេអ៊ែរក្លាយជាការពិត។

រ៉េអាក់ទ័រ Fusion៖ តូចជាង និងខ្លាំងជាង

ថ្មីៗនេះ អ្នករចនាជាច្រើននាក់បានប្រកាសពីការរចនារ៉េអាក់ទ័រថ្មីមួយ។ យោងតាមក្រុមនិស្សិតមកពីវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts ក៏ដូចជាតំណាងក្រុមហ៊ុនអាវុធ Lockheed Martin ការលាយបញ្ចូលគ្នាអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងកន្លែងដែលមានថាមពលខ្លាំង និងតូចជាង ITER ហើយពួកគេត្រៀមខ្លួនរួចរាល់ក្នុងរយៈពេលដប់ ឆ្នាំ

គំនិតនៃការរចនាថ្មីនេះគឺដើម្បីប្រើ superconductors សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទំនើបនៅក្នុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេនៅពេលដែលត្រជាក់ជាមួយអាសូតរាវជាជាងធម្មតាដែលត្រូវការ helium រាវ។ បច្ចេកវិទ្យាថ្មីដែលអាចបត់បែនបាននឹងធ្វើឱ្យវាអាចផ្លាស់ប្តូរទាំងស្រុងនូវការរចនារបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ។

លោក Klaus Hesch ដែលទទួលបន្ទុកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរនៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Karlsruhe នៅភាគនិរតីនៃប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ មានការសង្ស័យ។ វាគាំទ្រការប្រើប្រាស់ superconductors សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ថ្មីសម្រាប់ការរចនារ៉េអាក់ទ័រថ្មី។ ប៉ុន្តែយោងទៅតាមគាត់ដើម្បីអភិវឌ្ឍអ្វីមួយនៅលើកុំព្យូទ័រដោយគិតគូរពីច្បាប់នៃរូបវិទ្យាគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ។ វាចាំបាច់ក្នុងការគិតគូរពីបញ្ហាប្រឈមដែលកើតឡើងនៅពេលដាក់គំនិតទៅក្នុងការអនុវត្ត។

ប្រឌិតវិទ្យាសាស្រ្ត

យោងតាមលោក Hesh គំរូសិស្ស MIT បង្ហាញតែលទ្ធភាពនៃគម្រោងប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែតាមពិតវាជារឿងប្រឌិតបែបវិទ្យាសាស្ត្រច្រើន។ គម្រោងនេះសន្មត់ថាបញ្ហាបច្ចេកទេសធ្ងន់ធ្ងរនៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ត្រូវបានដោះស្រាយ។ ប៉ុន្តែវិទ្យាសាស្ត្រទំនើបមិនទាន់ដឹងថាត្រូវដោះស្រាយដោយរបៀបណាទេ។

បញ្ហាមួយបែបនោះគឺគំនិតនៃខ្សែដែលអាចបង្រួមបាន។ មេដែកអគ្គិសនីអាចត្រូវបានរុះរើដើម្បីចូលទៅក្នុងរង្វង់ដែលផ្ទុកប្លាស្មានៅក្នុងគំរូរចនា MIT ។

វានឹងមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ព្រោះមនុស្សម្នាក់នឹងអាចចូលប្រើវត្ថុនៅក្នុងប្រព័ន្ធខាងក្នុងហើយជំនួសពួកគេ។ ប៉ុន្តែតាមការពិត សារធាតុ superconductors ត្រូវបានផលិតចេញពីសម្ភារៈសេរ៉ាមិច។ ពួកគេរាប់រយនាក់ត្រូវតែភ្ជាប់គ្នាតាមរបៀបស្មុគ្រស្មាញដើម្បីបង្កើតជាដែនម៉ាញេទិកត្រឹមត្រូវ។ ហើយនៅទីនេះមានការលំបាកជាមូលដ្ឋានបន្ថែមទៀត: ការតភ្ជាប់រវាងពួកវាគឺមិនសាមញ្ញដូចការតភ្ជាប់នៃខ្សែស្ពាន់នោះទេ។ គ្មាននរណាម្នាក់សូម្បីតែគិតអំពីគំនិតដែលនឹងជួយដោះស្រាយបញ្ហាបែបនេះ។

ក្តៅពេក

សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក៏ជាបញ្ហាដែរ។ នៅស្នូលនៃប្លាស្មា fusion សីតុណ្ហភាពនឹងឡើងដល់ប្រហែល 150 លានអង្សាសេ។ កំដៅខ្លាំងនេះនៅតែមាននៅនឹងកន្លែង - នៅចំកណ្តាលឧស្ម័នអ៊ីយ៉ូដ។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែនៅជុំវិញវាវានៅតែក្តៅខ្លាំង - ពី 500 ទៅ 700 ដឺក្រេនៅក្នុងតំបន់រ៉េអាក់ទ័រដែលជាស្រទាប់ខាងក្នុងនៃបំពង់ដែកដែលក្នុងនោះ tritium ចាំបាច់សម្រាប់ការលាយនុយក្លេអ៊ែរនឹង "បង្កើតឡើងវិញ" ។

រ៉េអាក់ទ័រ fusion មានបញ្ហាកាន់តែធំ - អ្វីដែលគេហៅថាការបញ្ចេញថាមពល។ នេះគឺជាផ្នែកនៃប្រព័ន្ធដែលទទួលឥន្ធនៈប្រើរួចពីដំណើរការលាយ ភាគច្រើនជាអេលីយ៉ូម។ សមាសធាតុលោហៈដំបូងដែលឧស្ម័នក្តៅចូលត្រូវបានគេហៅថា "ឧបករណ៍បង្វែរ" ។ វាអាចឡើងកំដៅរហូតដល់ 2000°C។

បញ្ហាអ្នកបង្វែរ

ដើម្បីឱ្យការដំឡើងអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពបែបនេះ វិស្វករកំពុងព្យាយាមប្រើដែក tungsten ដែលប្រើក្នុងចង្កៀង incandescent សម័យចាស់។ ចំណុចរលាយនៃ tungsten គឺប្រហែល 3000 ដឺក្រេ។ ប៉ុន្តែក៏មានដែនកំណត់ផ្សេងទៀតផងដែរ។

នៅក្នុង ITER នេះអាចត្រូវបានធ្វើ, ដោយសារតែកំដៅនៅក្នុងវាមិនកើតឡើងជានិច្ច។ វាត្រូវបានសន្មត់ថារ៉េអាក់ទ័រនឹងដំណើរការត្រឹមតែ 1-3% នៃពេលវេលាប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែនោះមិនមែនជាជម្រើសសម្រាប់រោងចក្រថាមពលដែលត្រូវការដំណើរការ 24/7 នោះទេ។ ហើយប្រសិនបើនរណាម្នាក់អះអាងថាអាចបង្កើតរ៉េអាក់ទ័រតូចជាងដែលមានថាមពលដូចគ្នានឹង ITER នោះវាមានសុវត្ថិភាពក្នុងការនិយាយថាគាត់មិនមានដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហាអ្នកបង្វែរទេ។

រោងចក្រថាមពលក្នុងរយៈពេលពីរបីទសវត្សរ៍

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានសុទិដ្ឋិនិយមចំពោះការអភិវឌ្ឍន៍នៃរ៉េអាក់ទ័រ thermonuclear ទោះបីជាវានឹងមិនលឿនដូចអ្នកសាទរមួយចំនួនបានព្យាករណ៍ក៏ដោយ។

ITER គួរតែបង្ហាញថាការលាយបញ្ចូលគ្នាដែលបានគ្រប់គ្រងពិតជាអាចបង្កើតថាមពលច្រើនជាងការចំណាយលើការកំដៅប្លាស្មា។ ជំហានបន្ទាប់គឺការកសាងរោងចក្រថាមពលបង្ហាញម៉ូដកូនកាត់ថ្មីមួយ ដែលពិតជាផលិតអគ្គិសនី។

វិស្វករកំពុងធ្វើការលើការរចនារបស់វារួចហើយ។ ពួកគេនឹងត្រូវរៀនពី ITER ដែលគ្រោងនឹងដាក់ឱ្យដំណើរការនៅឆ្នាំ 2023។ ដោយសារពេលវេលាដែលត្រូវការសម្រាប់ការរចនា ការធ្វើផែនការ និងការសាងសង់ វាហាក់បីដូចជាមិនទំនងដែលថារោងចក្រថាមពលរួមបញ្ចូលគ្នាដំបូងនឹងត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការលឿនជាងពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 21 នោះទេ។

Cold Fusion Rossi

ក្នុងឆ្នាំ 2014 ការធ្វើតេស្តឯករាជ្យនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ E-Cat បានសន្និដ្ឋានថាឧបករណ៍នេះមានថាមពលជាមធ្យម 2,800 វ៉ាត់ក្នុងរយៈពេល 32 ថ្ងៃជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពល 900 វ៉ាត់។ នេះគឺច្រើនជាងប្រតិកម្មគីមីណាមួយដែលមានសមត្ថភាពដាច់ដោយឡែក។ លទ្ធផលនេះនិយាយអំពីរបកគំហើញនៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ឬការក្លែងបន្លំទាំងស្រុង។ របាយការណ៍នេះបានធ្វើឱ្យអ្នកសង្ស័យខកចិត្ត ដែលសង្ស័យថាតើការធ្វើតេស្តនេះពិតជាឯករាជ្យ និងស្នើឱ្យមានការក្លែងបន្លំលទ្ធផលតេស្ត។ អ្នកផ្សេងទៀតកំពុងមមាញឹកក្នុងការស្វែងរក "ធាតុផ្សំសម្ងាត់" ដែលអាចឱ្យការបញ្ចូលគ្នារបស់ Rossi ចម្លងបច្ចេកវិទ្យាឡើងវិញ។

Rossi គឺជាអ្នកបោកប្រាស់?

Andrea កំពុងជាប់គាំង។ គាត់បានបោះពុម្ពផ្សាយការប្រកាសទៅកាន់ពិភពលោកជាភាសាអង់គ្លេសតែមួយគត់នៅក្នុងផ្នែកមតិយោបល់នៃគេហទំព័ររបស់គាត់ ដែលមានឈ្មោះថា Journal of Nuclear Physics ។ ប៉ុន្តែការប៉ុនប៉ងបរាជ័យពីមុនរបស់គាត់បានរួមបញ្ចូលគម្រោងកាកសំណល់ទៅឥន្ធនៈអ៊ីតាលី និងម៉ាស៊ីនភ្លើងកំដៅ។ Petroldragon ដែលជាគម្រោងកាកសំណល់ទៅជាថាមពលបានបរាជ័យមួយផ្នែក ដោយសារការចោលសំរាមខុសច្បាប់ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយឧក្រិដ្ឋកម្មរៀបចំរបស់ប្រទេសអ៊ីតាលី ដែលបានចោទប្រកាន់ពីបទឧក្រិដ្ឋកម្មប្រឆាំងនឹងវាពីបទរំលោភលើច្បាប់គ្រប់គ្រងកាកសំណល់។ គាត់ក៏បានបង្កើតឧបករណ៍កម្តៅសម្រាប់កងវិស្វករកងទ័ពសហរដ្ឋអាមេរិកផងដែរ ប៉ុន្តែក្នុងអំឡុងពេលធ្វើតេស្ត ឧបករណ៍នេះផលិតបានតែផ្នែកខ្លះនៃថាមពលដែលបានប្រកាស។

មនុស្សជាច្រើនមិនទុកចិត្ត Rossi ហើយនាយកនិពន្ធនៃ New Energy Times បានហៅគាត់ថាជាឧក្រិដ្ឋជនដែលមានគម្រោងថាមពលបរាជ័យជាច្រើននៅពីក្រោយគាត់។

ការផ្ទៀងផ្ទាត់ឯករាជ្យ

Rossi បានចុះហត្ថលេខាលើកិច្ចសន្យាជាមួយក្រុមហ៊ុនអាមេរិក Industrial Heat ដើម្បីធ្វើការសាកល្បងសម្ងាត់រយៈពេលមួយឆ្នាំនៃរោងចក្រ 1-MW Cold fusion ។ ឧបករណ៍នេះជាកុងតឺន័រដឹកជញ្ជូនដែលផ្ទុកទៅដោយ E-Cats រាប់សិបក្បាល។ ការពិសោធន៍ត្រូវតែគ្រប់គ្រងដោយភាគីទីបី ដែលអាចបញ្ជាក់ថា ការបង្កើតកំដៅពិតជាបានកើតឡើង។ Rossi អះអាងថាបានចំណាយពេលច្រើនឆ្នាំកន្លងទៅស្ទើរតែរស់នៅក្នុងកុងតឺន័រ និងមើលការខុសត្រូវជាង ១៦ ម៉ោងក្នុងមួយថ្ងៃ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលទ្ធភាពពាណិជ្ជកម្មរបស់ E-Cat។

ការសាកល្បងបានបញ្ចប់ក្នុងខែមីនា។ អ្នកគាំទ្ររបស់ Rossi រង់ចាំយ៉ាងអន្ទះសាររបាយការណ៍របស់អ្នកសង្កេតការណ៍ ដោយសង្ឃឹមថានឹងមានការដោះលែងវីរបុរសរបស់ពួកគេ។ ប៉ុន្តែនៅទីបំផុត ពួកគេត្រូវបានគេប្តឹង។

ការសាកល្បង

នៅក្នុងឯកសារតុលាការរដ្ឋផ្លរីដា Rossi អះអាងថា ការធ្វើតេស្តនេះបានជោគជ័យ ហើយអាជ្ញាកណ្តាលឯករាជ្យបានបញ្ជាក់ថា រ៉េអាក់ទ័រ E-Cat ផលិតថាមពលច្រើនជាងវាប្រើប្រាស់ដល់ទៅ 6 ដង។ គាត់ក៏បានអះអាងផងដែរថា Industrial Heat បានយល់ព្រមបង់ប្រាក់ឱ្យគាត់ 100 លានដុល្លារ - 11.5 លានដុល្លារជាមុន បន្ទាប់ពីការសាកល្បងរយៈពេល 24 ម៉ោង (ជាក់ស្តែងសម្រាប់សិទ្ធិផ្តល់អាជ្ញាប័ណ្ណ ដូច្នេះក្រុមហ៊ុនអាចលក់បច្ចេកវិទ្យានៅសហរដ្ឋអាមេរិក) និង 89 លានដុល្លារផ្សេងទៀតបន្ទាប់ពីការបញ្ចប់ការសាកល្បងដោយជោគជ័យ។ ក្នុងរយៈពេល 350 ថ្ងៃ។ Rossi បានចោទប្រកាន់ IH ថាបានដំណើរការ "គ្រោងការណ៍ក្លែងបន្លំ" ដើម្បីលួចកម្មសិទ្ធិបញ្ញារបស់គាត់។ គាត់ក៏បានចោទប្រកាន់ក្រុមហ៊ុនថាបានក្លែងបន្លំម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ E-Cat ដោយខុសច្បាប់ ចម្លងបច្ចេកវិទ្យា និងផលិតផលប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត មុខងារ និងការរចនា និងបំពានប៉ាតង់លើកម្មសិទ្ធិបញ្ញារបស់គាត់។

រែ៉មាស

នៅកន្លែងផ្សេងទៀត Rossi អះអាងថានៅក្នុងបាតុកម្មមួយរបស់គាត់ IH បានទទួល $50-60 លានដុល្លារពីអ្នកវិនិយោគ និង $200 លានដុល្លារផ្សេងទៀតពីប្រទេសចិនបន្ទាប់ពីការចាក់ឡើងវិញដែលពាក់ព័ន្ធនឹងមន្ត្រីកំពូលរបស់ចិន។ បើនេះជាការពិត នោះមានប្រាក់ច្រើនជាងមួយរយលានដុល្លារឯណោះ។ Industrial Heat បានច្រានចោលការអះអាងទាំងនេះថាគ្មានមូលដ្ឋាន ហើយនឹងការពារខ្លួនយ៉ាងសកម្ម។ សំខាន់ជាងនេះទៅទៀត នាងបានអះអាងថា នាង "បានធ្វើការអស់រយៈពេលជាង 3 ឆ្នាំ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលទ្ធផលដែល Rossi បានចោទប្រកាន់ថា សម្រេចបានជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យា E-Cat របស់គាត់ គឺសុទ្ធតែមិនជោគជ័យ"។

IH មិនជឿលើ E-Cat ទេ ហើយ New Energy Times មិនឃើញហេតុផលដើម្បីសង្ស័យវាទេ។ នៅខែមិថុនា ឆ្នាំ 2011 អ្នកតំណាងនៃការបោះពុម្ពផ្សាយបានទៅលេងប្រទេសអ៊ីតាលី សម្ភាស Rossi និងថតការបង្ហាញអំពី E-Cat របស់គាត់។ មួយថ្ងៃក្រោយមកគាត់បានរាយការណ៍ពីកង្វល់ដ៏ធ្ងន់ធ្ងររបស់គាត់អំពីវិធីសាស្ត្រវាស់ស្ទង់ថាមពលកម្ដៅ។ បន្ទាប់ពី 6 ថ្ងៃអ្នកកាសែតបានបង្ហោះវីដេអូរបស់គាត់នៅលើយូធូប។ អ្នកជំនាញមកពីជុំវិញពិភពលោកបានផ្ញើការវិភាគមកគាត់ដែលត្រូវបានគេបោះពុម្ពផ្សាយកាលពីខែកក្កដា។ វាបានក្លាយជាច្បាស់ថានេះគឺជាការបោកប្រាស់។

ការបញ្ជាក់ពិសោធន៍

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកស្រាវជ្រាវមួយចំនួន - Alexander Parkhomov នៃសាកលវិទ្យាល័យមិត្តភាពប្រជាជននៃប្រទេសរុស្ស៊ី និងគម្រោងអនុស្សាវរីយ៍ Martin Fleishman (MFPM) បានទទួលជោគជ័យក្នុងការចម្លងភាពត្រជាក់របស់រុស្ស៊ី។ របាយការណ៍ MFPM មានចំណងជើងថា "ការបញ្ចប់នៃយុគសម័យកាបូនគឺជិតមកដល់ហើយ" ។ ហេតុផលសម្រាប់ការកោតសរសើរបែបនេះគឺការរកឃើញនៃការផ្ទុះនៃវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ា ដែលមិនអាចពន្យល់បានក្រៅពីប្រតិកម្ម thermonuclear ។ យោងតាមអ្នកស្រាវជ្រាវ Rossi មានអ្វីដែលគាត់កំពុងនិយាយអំពី។

រូបមន្តបើកចំហដែលអាចទទួលយកបានសម្រាប់ការលាយត្រជាក់អាចជំរុញឱ្យមានថាមពលមាស។ វិធីសាស្រ្តជម្មើសជំនួសអាចត្រូវបានរកឃើញដើម្បីរំលងប៉ាតង់របស់ Rossi និងរក្សាគាត់ចេញពីអាជីវកម្មថាមពលដែលមានតម្លៃរាប់ពាន់លានដុល្លារ។

ដូច្នេះ ប្រហែលជា Rossi ចង់ជៀសវាងការបញ្ជាក់នេះ។

3. បញ្ហានៃការលាយ thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រង

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅក្នុងប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍ទាំងអស់កំណត់ក្តីសង្ឃឹមរបស់ពួកគេលើការយកឈ្នះលើវិបត្តិថាមពលនាពេលខាងមុខជាមួយនឹងប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន។ ប្រតិកម្មបែបនេះ - ការសំយោគអេលីយ៉ូមពី deuterium និង tritium - បានកើតឡើងនៅលើព្រះអាទិត្យរាប់លានឆ្នាំមកហើយហើយនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដីអស់រយៈពេលហាសិបឆ្នាំមកហើយឥឡូវនេះពួកគេបានព្យាយាមអនុវត្តវានៅក្នុងឧបករណ៍ឡាស៊ែរដ៏ធំនិងមានតម្លៃថ្លៃណាស់, tokamaks (ឧបករណ៍សម្រាប់អនុវត្តប្រតិកម្មរលាយនៃទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែក្នុងប្លាស្មាក្តៅ) និងផ្កាយរណប (អន្ទាក់ម៉ាញេទិកបិទជិត ដើម្បីផ្ទុកប្លាស្មាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់)។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានវិធីផ្សេងទៀតដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាដ៏លំបាកនេះ ហើយជំនួសឱ្យ tokamaks ដ៏ធំ វាប្រហែលជាអាចប្រើការប៉ះទង្គិចដ៏តូច និងមានតំលៃថោក - ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៅលើធ្នឹមដែលប៉ះទង្គិចគ្នា - សម្រាប់ការអនុវត្តការបញ្ចូលគ្នានៃទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែ។

Tokamak ត្រូវការបរិមាណតិចតួចនៃលីចូម និង deuterium ដើម្បីដំណើរការ។ ជាឧទាហរណ៍ រ៉េអាក់ទ័រដែលមានថាមពលអគ្គិសនី 1 GW ឆេះប្រហែល 100 គីឡូក្រាមនៃ deuterium និង 300 គីឡូក្រាមនៃលីចូមក្នុងមួយឆ្នាំ។ ប្រសិនបើយើងសន្មត់ថារោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់នឹងផលិតបាន 10 លានលាន។ kW/h នៃថាមពលអគ្គិសនីក្នុងមួយឆ្នាំ ពោលគឺច្រើនដូចរោងចក្រថាមពលទាំងអស់នៃផែនដីផលិតនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ នោះទុនបម្រុងពិភពលោកនៃ deuterium និង lithium នឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់មនុស្សជាតិអស់រយៈពេលជាច្រើនលានឆ្នាំ។

បន្ថែមពីលើការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ deuterium និង lithium ការបញ្ចូលគ្នានៃពន្លឺព្រះអាទិត្យសុទ្ធគឺអាចធ្វើទៅបាននៅពេលដែលអាតូម deuterium ពីរត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា។ ប្រសិនបើប្រតិកម្មនេះត្រូវបានស្ទាត់ជំនាញ បញ្ហាថាមពលនឹងត្រូវបានដោះស្រាយភ្លាមៗ និងជារៀងរហូត។

នៅក្នុងបំរែបំរួលដែលគេស្គាល់ណាមួយនៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែរដែលបានគ្រប់គ្រង (CTF) ប្រតិកម្មទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែមិនអាចចូលទៅក្នុងរបៀបនៃការកើនឡើងថាមពលដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន ដូច្នេះហើយ រ៉េអាក់ទ័របែបនេះមិនមានសុវត្ថិភាពខាងក្នុងទេ។

តាមទស្សនៈរូបវន្ត បញ្ហាត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងសាមញ្ញ។ ដើម្បីឱ្យប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងកើតឡើង វាចាំបាច់ និងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបំពេញលក្ខខណ្ឌពីរ។

1. ថាមពលនៃស្នូលដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ 10 keV ។ ដើម្បីឱ្យការលាយនុយក្លេអ៊ែរចាប់ផ្តើម ស្នូលដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មត្រូវតែធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវាលនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ ដែលកាំគឺ 10-12-10-13 s.cm ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នុយក្លេអ៊ែរអាតូមមានបន្ទុកអគ្គិសនីវិជ្ជមាន ហើយដូចជាការចោទប្រកាន់គ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅព្រំដែននៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរថាមពលនៃការច្រានចោល Coulomb គឺប្រហែល 10 keV ។ ដើម្បីជម្នះឧបសគ្គនេះ ស្នូលនៅក្នុងការប៉ះទង្គិចត្រូវតែមានថាមពល kinetic យ៉ាងហោចណាស់មិនតិចជាងតម្លៃនេះទេ។

2. ផលិតផលនៃកំហាប់នៃស្នូលប្រតិកម្ម និងពេលវេលារក្សាទុកក្នុងអំឡុងពេលដែលពួកគេរក្សាថាមពលដែលបានចង្អុលបង្ហាញត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ 1014 s.cm-3 ។ លក្ខខណ្ឌនេះ - អ្វីដែលគេហៅថាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Lawson - កំណត់ដែនកំណត់នៃប្រាក់ចំណេញថាមពលនៃប្រតិកម្ម។ ដើម្បីឱ្យថាមពលដែលបានបញ្ចេញនៅក្នុងប្រតិកម្មលាយបញ្ចូលគ្នា យ៉ាងហោចណាស់គ្របដណ្តប់លើការចំណាយថាមពលនៃការចាប់ផ្តើមប្រតិកម្ម នុយក្លេអ៊ែរអាតូមិកត្រូវតែឆ្លងកាត់ការប៉ះទង្គិចជាច្រើន។ នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នាដែលប្រតិកម្មបញ្ចូលគ្នាកើតឡើងរវាង deuterium (D) និង tritium (T) ថាមពល 17.6 MeV ត្រូវបានបញ្ចេញ ពោលគឺប្រហែល 3.10-12 J. ប្រសិនបើឧទាហរណ៍ថាមពល 10 MJ ត្រូវបានចំណាយលើការបញ្ឆេះ នោះ ប្រតិកម្មនឹងបំបែកបើទោះបីជាយ៉ាងហោចណាស់ 3.1018 គូ D-T ចូលរួមក្នុងវា។ ហើយសម្រាប់ការនេះ ប្លាស្មាដែលមានថាមពលខ្ពស់ក្រាស់ ត្រូវតែរក្សាទុកក្នុងរ៉េអាក់ទ័ររយៈពេលយូរ។ លក្ខខណ្ឌនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Lawson ។

ប្រសិនបើតម្រូវការទាំងពីរអាចត្រូវបានបំពេញក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះ បញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែរដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងនឹងត្រូវបានដោះស្រាយ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការអនុវត្តបច្ចេកទេសនៃបញ្ហារូបវ័ន្តនេះប្រឈមនឹងការលំបាកដ៏ធំសម្បើម។ យ៉ាងណាមិញថាមពល 10 keV គឺជាសីតុណ្ហភាព 100 លានដឺក្រេ។ សារធាតុនៅសីតុណ្ហភាពបែបនេះអាចត្រូវបានរក្សាទុកសម្រាប់ប្រភាគនៃវិនាទីតែនៅក្នុងកន្លែងទំនេរប៉ុណ្ណោះ ដោយញែកវាចេញពីជញ្ជាំងនៃការដំឡើង។

ប៉ុន្តែមានវិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ការដោះស្រាយបញ្ហានេះ - ការលាយត្រជាក់។ តើអ្វីទៅជាការលាយត្រជាក់ - នេះគឺជា analogue នៃប្រតិកម្ម thermonuclear "ក្តៅ" ដែលកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

នៅក្នុងធម្មជាតិ យ៉ាងហោចណាស់មានវិធីពីរយ៉ាងនៃការផ្លាស់ប្តូររូបធាតុនៅក្នុងវិមាត្រមួយនៃផ្នែកបន្ត។ អ្នកអាចដាំទឹកលើភ្លើង, i.e. កំដៅឬនៅក្នុង microwave oven មួយ i.e. ប្រេកង់។ លទ្ធផលគឺដូចគ្នា - ទឹកឆ្អិន ភាពខុសគ្នាតែមួយគត់គឺថាវិធីសាស្ត្រប្រេកង់គឺលឿនជាង។ វាក៏ប្រើសមិទ្ធិផលនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជ្រុល ដើម្បីបំបែកស្នូលនៃអាតូម។ វិធីសាស្ត្រកម្ដៅផ្តល់នូវប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។ ថាមពលនៃល្បាយត្រជាក់ គឺជាថាមពលនៃស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ។ លក្ខខណ្ឌចម្បងមួយសម្រាប់ការរចនារ៉េអាក់ទ័រសម្រាប់អនុវត្តប្រតិកម្មត្រជាក់គឺលក្ខខណ្ឌនៃទម្រង់សាជីជ្រុង-គ្រីស្តាល់របស់វា។ លក្ខខណ្ឌសំខាន់មួយទៀតគឺវត្តមាននៃវាលម៉ាញេទិកបង្វិលនិងរមួល។ ចំនុចប្រសព្វនៃវាលកើតឡើងនៅចំណុចនៃលំនឹងមិនស្ថិតស្ថេរនៃស្នូលអ៊ីដ្រូសែន។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Ruzi Taleiarkhan មកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge, Richard Leikhi មកពីសាកលវិទ្យាល័យពហុបច្ចេកទេស។ Renssilira និងអ្នកសិក្សា Robert Nigmatulin - បានកត់ត្រាប្រតិកម្មកម្តៅត្រជាក់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។

ក្រុមនេះបានប្រើប៊ីចេងអាសេតូនរាវទំហំពីពីរទៅបីកែវ។ រលកសំឡេងត្រូវបានបញ្ជូនយ៉ាងខ្លាំងតាមរយៈអង្គធាតុរាវ ដែលបង្កើតឥទ្ធិពលដែលគេស្គាល់នៅក្នុងរូបវិទ្យាថាជា សូរស័ព្ទ cavitation ដែលជាលទ្ធផលនៃសូរ្យុងពន្លឺ។ ក្នុងអំឡុងពេល cavitation ពពុះតូចៗបានលេចឡើងនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលបានកើនឡើងដល់ 2 មិល្លីម៉ែត្រនៅក្នុងអង្កត់ផ្ចិត ហើយបានផ្ទុះឡើង។ ការផ្ទុះត្រូវបានអមដោយពន្លឺនៃពន្លឺ និងការបញ្ចេញថាមពល i.e. សីតុណ្ហភាពនៅខាងក្នុងពពុះនៅពេលផ្ទុះឡើងដល់ 10 លានដឺក្រេ Kelvin ហើយថាមពលដែលបានបញ្ចេញនេះបើយោងតាមអ្នកពិសោធន៍គឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីអនុវត្តការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ។

"បច្ចេកទេស" ខ្លឹមសារនៃប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាជាលទ្ធផលនៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាតូមពីរនៃ deuterium មួយភាគបីត្រូវបានបង្កើតឡើង - អ៊ីសូតូបនៃអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថា tritium និងនឺត្រុងដែលត្រូវបានកំណត់ដោយបរិមាណថាមពលដ៏ធំសម្បើម។ .

ចរន្តនៅក្នុងស្ថានភាព superconducting គឺសូន្យ ហើយដូច្នេះចំនួនអគ្គិសនីអប្បបរមានឹងត្រូវចំណាយលើការរក្សាវាលម៉ាញេទិក។ 8. ប្រព័ន្ធ Superfast ។ ការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងជាមួយនឹងការបង្ខាំង inertial ការលំបាកដែលទាក់ទងនឹងការបង្ខាំងម៉ាញេទិកនៃប្លាស្មាអាចជៀសផុតបាន ប្រសិនបើឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានដុតក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត នៅពេលដែល...

សម្រាប់ឆ្នាំ 2004 ។ ការចរចាបន្ទាប់អំពីគម្រោងនេះនឹងធ្វើឡើងនៅខែឧសភា ឆ្នាំ 2004 នៅទីក្រុងវីយែន។ រ៉េអាក់ទ័រនេះនឹងត្រូវបានសាងសង់ក្នុងឆ្នាំ 2006 ហើយគ្រោងនឹងដាក់ឱ្យដំណើរការក្នុងឆ្នាំ 2014 ។ របៀបដែលវាដំណើរការ Fusion* គឺជាវិធីថោក និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានក្នុងការផលិតថាមពល។ អស់ជាច្រើនពាន់លានឆ្នាំមកហើយ ការលាយទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបានបាននិងកំពុងកើតឡើងនៅលើព្រះអាទិត្យ - អេលីយ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ៊ីសូតូបធ្ងន់នៃអ៊ីដ្រូសែន deuterium ។ ត្រង់ណា...

រ៉េអាក់ទ័រ thermonuclear ពិសោធន៍ត្រូវបានដឹកនាំដោយ E.P. Velikhov ។ សហរដ្ឋអាមេរិកបានចំណាយ ១៥ ពាន់លានដុល្លារដកខ្លួនចេញពីគម្រោងនេះ ហើយ ១៥ ពាន់លានដែលនៅសល់ត្រូវបានចំណាយដោយអង្គការវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរជាតិរួចហើយ។ 2. បញ្ហាបច្ចេកទេស បរិស្ថាន និងវេជ្ជសាស្ត្រ។ កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការនៃការដំឡើង thermonuclear fusion (UTF) ដែលគ្រប់គ្រង។ ធ្នឹមនឺត្រុង និងវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ាកើតឡើង ក៏ដូចជា...

ថាមពល និងគុណភាពអ្វីដែលនឹងត្រូវការ ដើម្បីឱ្យថាមពលដែលបានបញ្ចេញគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្របដណ្តប់លើការចំណាយនៃការចាប់ផ្តើមដំណើរការបញ្ចេញថាមពល។ យើងនឹងពិភាក្សាសំណួរនេះខាងក្រោមទាក់ទងនឹងបញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នានូវទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅលើគុណភាពថាមពលនៃឡាស៊ែរ ក្នុងករណីសាមញ្ញបំផុត ការកំណត់លើការបំប្លែងថាមពលដែលមានគុណភាពទាបទៅជាថាមពលគុណភាពខ្ពស់គឺជាក់ស្តែង។ នេះជាឧទាហរណ៍ខ្លះៗពី...

1 ។ សេចក្ដីណែនាំ

3. បញ្ហានៃការគ្រប់គ្រងការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear

៣.១ បញ្ហាសេដ្ឋកិច្ច

3.2 បញ្ហាវេជ្ជសាស្រ្ត

4. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

5. ឯកសារយោង

1 ។ សេចក្ដីណែនាំ

បញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នាដោយទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែដែលបានគ្រប់គ្រងគឺជាកិច្ចការដ៏សំខាន់បំផុតមួយដែលមនុស្សជាតិប្រឈមមុខ។

អរិយធ៌មរបស់មនុស្សមិនអាចមានបាន អនុញ្ញាតឱ្យអភិវឌ្ឍតែម្នាក់ឯងដោយគ្មានថាមពល។ មនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងយ៉ាងច្បាស់ថាជាអកុសលប្រភពថាមពលដែលបានអភិវឌ្ឍអាចនឹងត្រូវបាត់បង់ក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។ យោងតាមក្រុមប្រឹក្សាថាមពលពិភពលោក ទុនបំរុងនៃឥន្ធនៈអ៊ីដ្រូកាបូននៅលើផែនដី នៅតែមានរយៈពេល 30 ឆ្នាំ។

សព្វថ្ងៃនេះប្រភពថាមពលសំខាន់ៗគឺប្រេងឧស្ម័ននិងធ្យូងថ្ម។

យោងតាមអ្នកជំនាញ ទុនបម្រុងនៃសារធាតុរ៉ែទាំងនេះកំពុងអស់ហើយ។ ស្ទើរតែគ្មានការរុករកទេ ដែលសមរម្យសម្រាប់តំបន់អភិវឌ្ឍន៍ប្រេងដែលនៅសល់ ហើយចៅៗរបស់យើងអាចនឹងប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរនៃការខ្វះថាមពល។

ជាការពិតណាស់ រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដែលផ្គត់ផ្គង់ឥន្ធនៈច្រើនបំផុតអាចផ្គត់ផ្គង់អគ្គិសនីដល់មនុស្សជាតិអស់រយៈពេលជាងមួយរយឆ្នាំ។

កម្មវត្ថុនៃការសិក្សា៖ បញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នាដោយទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែដែលបានគ្រប់គ្រង។

មុខវិជ្ជាសិក្សា៖ ការលាយកំដៅ។

គោលបំណងនៃការសិក្សា៖ ដោះស្រាយបញ្ហានៃការគ្រប់គ្រង fusion thermonuclear;

គោលបំណងស្រាវជ្រាវ៖

· ដើម្បីសិក្សាពីប្រភេទនៃប្រតិកម្ម thermonuclear ។

· ពិចារណាជម្រើសដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់សម្រាប់ការនាំយកថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម thermonuclear ទៅកាន់មនុស្សម្នាក់។

· ដាក់បញ្ជូនទ្រឹស្តីអំពីការបំប្លែងថាមពលទៅជាអគ្គិសនី។

ការពិតដំបូង៖

ថាមពលនុយក្លេអែរត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក ឬការបញ្ចូលគ្នានៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមិក។ ថាមពលណាមួយ - រាងកាយ គីមី ឬនុយក្លេអ៊ែរ ត្រូវបានបង្ហាញដោយសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការធ្វើការងារ បញ្ចេញកំដៅ ឬវិទ្យុសកម្ម។ ថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធណាមួយតែងតែត្រូវបានអភិរក្ស ប៉ុន្តែវាអាចត្រូវបានផ្ទេរទៅប្រព័ន្ធមួយផ្សេងទៀត ឬផ្លាស់ប្តូរជាទម្រង់។

សមិទ្ធិផលលក្ខខណ្ឌនៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងត្រូវបានរារាំងដោយបញ្ហាសំខាន់ៗមួយចំនួន៖

· ជាដំបូង អ្នកត្រូវកំដៅឧស្ម័នទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង។

· ទីពីរ ចាំបាច់ត្រូវគ្រប់គ្រងចំនួននុយក្លេអ៊ែប្រតិកម្មក្នុងរយៈពេលយូរគ្រប់គ្រាន់។

· ទីបី បរិមាណថាមពលដែលបានបញ្ចេញត្រូវតែធំជាងការចំណាយសម្រាប់កំដៅ និងកំណត់ដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័ន។

បញ្ហាបន្ទាប់គឺការប្រមូលផ្តុំថាមពលនេះហើយបំលែងវាទៅជាអគ្គិសនី

2. ប្រតិកម្ម Thermonuclear នៅលើព្រះអាទិត្យ

តើអ្វីជាប្រភពនៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ? តើអ្វីទៅជាលក្ខណៈនៃដំណើរការក្នុងអំឡុងពេលដែលបរិមាណថាមពលដ៏ច្រើនត្រូវបានផលិត? តើព្រះអាទិត្យបន្តរះដល់ពេលណា?

ការប៉ុនប៉ងជាលើកដំបូងដើម្បីឆ្លើយសំណួរទាំងនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយតារាវិទូនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 បន្ទាប់ពីអ្នករូបវិទ្យាបានបង្កើតច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល។

Robert Mayer បានផ្តល់យោបល់ថា ព្រះអាទិត្យរះដោយសារតែការទម្លាក់គ្រាប់បែកលើផ្ទៃដោយអាចម៍ផ្កាយ និងភាគល្អិតអាចម៍ផ្កាយ។ សម្មតិកម្មនេះត្រូវបានច្រានចោល ចាប់តាំងពីការគណនាសាមញ្ញបង្ហាញថា ដើម្បីរក្សាពន្លឺនៃព្រះអាទិត្យនៅកម្រិតបច្ចុប្បន្ន វាចាំបាច់ដែល 2∙10 15 គីឡូក្រាមនៃធាតុអាចម៍ផ្កាយធ្លាក់លើវារៀងរាល់វិនាទី។ សម្រាប់មួយឆ្នាំវានឹងមាន 6∙10 22 គីឡូក្រាមហើយសម្រាប់ជីវិតរបស់ព្រះអាទិត្យសម្រាប់រយៈពេល 5 ពាន់លានឆ្នាំ - 3∙10 32 គីឡូក្រាម។ ម៉ាស់ព្រះអាទិត្យ M

= 2∙10 30 គីឡូក្រាម ដូច្នេះ ក្នុងរយៈពេលប្រាំពាន់លានឆ្នាំ សារធាតុ 150 ដងច្រើនជាងម៉ាស់របស់ព្រះអាទិត្យគួរតែធ្លាក់មកលើព្រះអាទិត្យ។

សម្មតិកម្មទីពីរក៏ត្រូវបានដាក់ចេញដោយ Helmholtz និង Kelvin នៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 ។ ពួកគេបានណែនាំថាព្រះអាទិត្យបញ្ចេញពន្លឺដោយចុះកិច្ចសន្យា 60-70 ម៉ែត្រជារៀងរាល់ឆ្នាំ។ ហេតុផលសម្រាប់ការកន្ត្រាក់គឺជាការទាក់ទាញទៅវិញទៅមកនៃភាគល្អិតនៃព្រះអាទិត្យ ដែលជាមូលហេតុដែលសម្មតិកម្មនេះត្រូវបានគេហៅថាការកន្ត្រាក់។ ប្រសិនបើយើងធ្វើការគណនាយោងទៅតាមសម្មតិកម្មនេះ នោះអាយុរបស់ព្រះអាទិត្យនឹងមិនលើសពី 20 លានឆ្នាំ ដែលផ្ទុយនឹងទិន្នន័យទំនើបដែលទទួលបានពីការវិភាគនៃការពុកផុយនៃធាតុវិទ្យុសកម្មនៅក្នុងគំរូភូមិសាស្ត្រនៃដីផែនដី និងដីរបស់ព្រះច័ន្ទ។ .

សម្មតិកម្មទី 3 អំពីប្រភពថាមពលព្រះអាទិត្យដែលអាចទៅរួច ត្រូវបានដាក់ចេញដោយ James Jeans នៅដើមសតវត្សទី 20 ។ គាត់បានណែនាំថា ជម្រៅនៃព្រះអាទិត្យមានផ្ទុកសារធាតុវិទ្យុសកម្មធ្ងន់ៗ ដែលបំបែកដោយឯកឯង ខណៈពេលដែលថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ ជាឧទាហរណ៍ ការបំប្លែងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទៅជា thorium ហើយបន្ទាប់មកទៅជាសំណ ត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពល។ ការវិភាគជាបន្តបន្ទាប់នៃសម្មតិកម្មនេះក៏បានបង្ហាញពីការបរាជ័យរបស់វាផងដែរ។ ផ្កាយដែលមានតែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនឹងមិនបញ្ចេញថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ពន្លឺចាំងរបស់ព្រះអាទិត្យ។ លើសពីនេះ មានផ្កាយដែលភ្លឺជាងផ្កាយយើងច្រើនដង។ វាមិនទំនងថាផ្កាយទាំងនោះនឹងមានសារធាតុវិទ្យុសកម្មច្រើនជាងនេះទេ។

សម្មតិកម្មដែលទំនងបំផុតបានប្រែទៅជាសម្មតិកម្មនៃការសំយោគនៃធាតុដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃផ្កាយ។

នៅឆ្នាំ 1935 លោក Hans Bethe បានសន្មត់ថា ប្រតិកម្ម thermonuclear នៃការបំលែងអ៊ីដ្រូសែនទៅជា អេលីយ៉ូម អាចជាប្រភពនៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ វាគឺសម្រាប់រឿងនេះដែល Bethe បានទទួលរង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំ 1967 ។

សមាសធាតុគីមីរបស់ព្រះអាទិត្យគឺប្រហាក់ប្រហែលនឹងផ្កាយដទៃទៀតដែរ។ ប្រហែល 75% គឺជាអ៊ីដ្រូសែន 25% គឺជាអេលីយ៉ូម ហើយតិចជាង 1% គឺជាធាតុគីមីផ្សេងទៀតទាំងអស់ (ជាចម្បង កាបូន អុកស៊ីហ្សែន អាសូត ជាដើម)។ ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីកំណើតនៃសកលលោកមិនមានធាតុ "ធ្ងន់" ទាល់តែសោះ។ ពួកគេទាំងអស់, i.e. ធាតុដែលធ្ងន់ជាងអេលីយ៉ូម និងសូម្បីតែភាគល្អិតអាល់ហ្វាជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេល "ការដុត" នៃអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងផ្កាយកំឡុងពេលការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ។ អាយុកាលរបស់តារាដូចព្រះអាទិត្យគឺដប់ពាន់លានឆ្នាំ។

ប្រភពថាមពលចម្បងគឺវដ្តប្រូតុង - ប្រូតុង - ប្រតិកម្មយឺតណាស់ (ពេលវេលាលក្ខណៈ 7.9∙10 9 ឆ្នាំ) ព្រោះវាបណ្តាលមកពីអន្តរកម្មខ្សោយ។ ខ្លឹមសាររបស់វាស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាប្រូតុងចំនួនបួនត្រូវបានទទួលស្នូលអេលីយ៉ូម។ ក្នុងករណីនេះ positrons និង neutrinos មួយគូត្រូវបានបញ្ចេញ ក៏ដូចជាថាមពល 26.7 MeV។ ចំនួននឺត្រុងណូតដែលបញ្ចេញដោយព្រះអាទិត្យក្នុងមួយវិនាទីត្រូវបានកំណត់ដោយពន្លឺនៃព្រះអាទិត្យប៉ុណ្ណោះ។ ចាប់តាំងពីពេលដែល 26.7 MeV ត្រូវបានបញ្ចេញ នឺត្រេណូចំនួន 2 កើតមក អត្រានៃការបំភាយនឺត្រុងណូគឺ: 1.8∙10 38 នឺត្រុីន/វិនាទី។ ការធ្វើតេស្តដោយផ្ទាល់នៃទ្រឹស្តីនេះគឺការសង្កេតនៃនឺត្រុងហ្វាលព្រះអាទិត្យ។ នឺត្រេណូតថាមពលខ្ពស់ (បូរ៉ុន) ត្រូវបានកត់ត្រានៅក្នុងការពិសោធន៍ក្លរីន-អាហ្គុន (ការពិសោធន៍របស់ដេវីស) ហើយបង្ហាញការខ្វះខាតនឺត្រុយណូតយ៉ាងខ្ជាប់ខ្ជួន បើប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃទ្រឹស្តីសម្រាប់គំរូពន្លឺព្រះអាទិត្យស្តង់ដារ។ នឺត្រុងហ្វាលថាមពលទាបដែលកើតឡើងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងប្រតិកម្ម pp ត្រូវបានកត់ត្រានៅក្នុងការពិសោធន៍ហ្គាលីយ៉ូម - ហ្រ្គេនញ៉ូម (GALLEX នៅ Gran Sasso (អ៊ីតាលី-អាល្លឺម៉ង់) និង SAGE នៅ Baksan (រុស្ស៊ី - សហរដ្ឋអាមេរិក)); ពួកគេក៏ "បាត់" ដែរ។

យោងទៅតាមការសន្មត់មួយចំនួន ប្រសិនបើនឺត្រោតមានម៉ាសនៅសល់ក្រៅពីសូន្យនោះ លំយោល (ការបំប្លែង) នៃប្រភេទនឺត្រូតុងជាច្រើនប្រភេទគឺអាចធ្វើទៅបាន (ឥទ្ធិពល Mikheev-Smirnov-Wolfenstein) (មាននឺត្រោតបីប្រភេទគឺ អេឡិចត្រុង មូន និង នឺត្រេណូតធូន) . ដោយសារតែ នឺត្រុងណូតផ្សេងទៀតមានផ្នែកឆ្លងកាត់អន្តរកម្មតូចជាងជាមួយរូបធាតុជាងអេឡិចត្រុង ឱនភាពដែលបានសង្កេតឃើញអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរគំរូស្តង់ដារនៃព្រះអាទិត្យ ដែលបង្កើតឡើងដោយផ្អែកលើសំណុំទិន្នន័យតារាសាស្ត្រទាំងមូល។

រៀងរាល់វិនាទី ព្រះអាទិត្យកែច្នៃអ៊ីដ្រូសែនប្រហែល 600 លានតោន។ ស្តុកឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរនឹងមានរយៈពេលប្រាំពាន់លានឆ្នាំទៀត បន្ទាប់មកវានឹងប្រែទៅជាមនុស្សតឿពណ៌សបន្តិចម្តងៗ។

ផ្នែកកណ្តាលនៃព្រះអាទិត្យនឹងរួញតូចឡើងកំដៅ ហើយកំដៅដែលផ្ទេរទៅសំបកខាងក្រៅនឹងនាំទៅដល់ការពង្រីករបស់វាទៅជាទំហំដ៏មហិមាបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម័យទំនើប៖ ព្រះអាទិត្យនឹងពង្រីកយ៉ាងខ្លាំងដែលវានឹងស្រូបយកបារត ភពសុក្រ ហើយនឹងចំណាយ " ប្រេងឥន្ធនៈ" លឿនជាងពេលបច្ចុប្បន្នមួយរយដង។ នេះនឹងបង្កើនទំហំនៃព្រះអាទិត្យ; ផ្កាយរបស់យើងនឹងក្លាយជាយក្សក្រហម ដែលមានទំហំប៉ុននឹងចម្ងាយពីផែនដីទៅព្រះអាទិត្យ!

ជាការពិតណាស់ យើងនឹងត្រូវបានជូនដំណឹងជាមុននៃព្រឹត្តិការណ៍បែបនេះ ចាប់តាំងពីការផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់ដំណាក់កាលថ្មីមួយនឹងចំណាយពេលប្រហែល 100-200 លានឆ្នាំ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃផ្នែកកណ្តាលនៃព្រះអាទិត្យឡើងដល់ 100,000,000 K អេលីយ៉ូមក៏នឹងចាប់ផ្តើមឆេះ ប្រែទៅជាធាតុធ្ងន់ ហើយព្រះអាទិត្យនឹងចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលនៃវដ្តស្មុគស្មាញនៃការកន្ត្រាក់ និងការពង្រីក។ នៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ ផ្កាយរបស់យើងនឹងបាត់បង់សំបកខាងក្រៅរបស់វា ស្នូលកណ្តាលនឹងមានដង់ស៊ីតេ និងទំហំធំមិនគួរឱ្យជឿ ដូចជាផែនដី។ ប៉ុន្មានពាន់លានឆ្នាំទៀតនឹងកន្លងផុតទៅ ហើយព្រះអាទិត្យនឹងត្រជាក់ចុះ ប្រែទៅជាមនុស្សតឿពណ៌ស។

3. បញ្ហានៃការលាយ thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រង

ក្រសួងអប់រំ និងវិទ្យាសាស្ត្រនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី

ទីភ្នាក់ងារសហព័ន្ធសម្រាប់ការអប់រំ

SEI HPE "សាកលវិទ្យាល័យគរុកោសល្យរដ្ឋ Blagoveshchensk"

មហាវិទ្យាល័យរូបវិទ្យា និងគណិតវិទ្យា

នាយកដ្ឋានរូបវិទ្យាទូទៅ

ការងារវគ្គសិក្សា

លើប្រធានបទ៖ បញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ

វិន័យ៖ រូបវិទ្យា

សិល្បករ៖ V.S. Kletchenko

ក្បាល៖ V.A. Evdokimova

Blagoveshchensk ឆ្នាំ 2010

សេចក្តីផ្តើម

ប្រតិកម្ម Thermonuclear និងប្រសិទ្ធភាពថាមពលរបស់វា។

លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការកើតឡើងនៃប្រតិកម្ម thermonuclear

ការសម្រេចបាននៃប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌដី

បញ្ហាចម្បងដែលទាក់ទងនឹងការអនុវត្តប្រតិកម្ម thermonuclear

ការអនុវត្តប្រតិកម្មទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែរដែលបានគ្រប់គ្រងនៅក្នុងឧបករណ៍ប្រភេទ TOKAMAK

គម្រោង ITER

ការសិក្សាទំនើបនៃប្រតិកម្មប្លាស្មា និងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

អក្សរសិល្ប៍

សេចក្តីផ្តើម

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មនុស្សជាតិមិនអាចស្រមៃមើលជីវិតរបស់ខ្លួនដោយគ្មានអគ្គិសនីបានទេ។ នាងនៅគ្រប់ទីកន្លែង។ ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តប្រពៃណីនៃការបង្កើតអគ្គិសនីគឺមិនថោកទេ: គ្រាន់តែស្រមៃមើលការសាងសង់ស្ថានីយ៍វារីអគ្គិសនីឬរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរវាច្បាស់ណាស់ថាហេតុអ្វីបានជា។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសតវត្សរ៍ទី 20 ប្រឈមមុខនឹងវិបត្តិថាមពល បានរកឃើញវិធីបង្កើតថាមពលអគ្គិសនីពីរូបធាតុ ដែលបរិមាណមិនកំណត់។ ប្រតិកម្ម Thermonuclear កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែក deuterium និង tritium ។ ទឹកមួយលីត្រមានផ្ទុកសារធាតុ deuterium យ៉ាងច្រើនដែលការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear អាចបញ្ចេញថាមពលបានច្រើនដូចដែលទទួលបានដោយការដុតប្រេងសាំង 350 លីត្រ។ នោះគឺយើងអាចសន្និដ្ឋានថាទឹកគឺជាប្រភពថាមពលគ្មានដែនកំណត់។

ប្រសិនបើការទទួលបានថាមពលដោយមានជំនួយពីការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear នឹងមានលក្ខណៈសាមញ្ញដូចជាជំនួយពីស្ថានីយ៍វារីអគ្គិសនី នោះមនុស្សជាតិនឹងមិនដែលមានវិបត្តិនៅក្នុងវិស័យថាមពលនោះទេ។ ដើម្បីទទួលបានថាមពលតាមរបៀបនេះ សីតុណ្ហភាពដែលស្មើនឹងសីតុណ្ហភាពនៅកណ្តាលព្រះអាទិត្យគឺត្រូវការ។ តើកន្លែងណាដើម្បីទទួលបានសីតុណ្ហភាពបែបនេះ ការដំឡើងនឹងចំណាយអស់ប៉ុន្មាន ការផលិតថាមពលបែបនេះមានផលចំណេញប៉ុណ្ណា ហើយការដំឡើងបែបនេះមានសុវត្ថិភាពប៉ុណ្ណា? សំណួរទាំងនេះនឹងត្រូវបានឆ្លើយនៅក្នុងការងារបច្ចុប្បន្ន។

គោលបំណងនៃការងារ៖ ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ និងបញ្ហានៃការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear ។

ប្រតិកម្ម Thermonuclear និងប្រសិទ្ធភាពថាមពលរបស់វា។

ប្រតិកម្ម Thermonuclear - ការសំយោគនៃស្នូលអាតូមិកដែលធ្ងន់ជាងពីវត្ថុស្រាលជាងមុនដើម្បីទទួលបានថាមពលដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រង។

វាត្រូវបានគេដឹងថាស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺជាប្រូតុង p ។ មានអ៊ីដ្រូសែនបែបនេះច្រើននៅក្នុងធម្មជាតិ - នៅក្នុងខ្យល់និងក្នុងទឹក។ លើសពីនេះទៀតមានអ៊ីសូតូបដែលធ្ងន់ជាងនៃអ៊ីដ្រូសែន។ ស្នូលមួយនៃពួកវាមាន បន្ថែមពីលើប្រូតុង p នឺត្រុង នឺត្រុង ផងដែរ។ អ៊ីសូតូបនេះត្រូវបានគេហៅថា deuterium D. ស្នូលនៃអ៊ីសូតូបមួយទៀតមាន បន្ថែមពីលើប្រូតុន р, នឺត្រុងពីរ n និងត្រូវបានគេហៅថា tritherium (tritium) Т. ថាមពលដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកស្នូលធ្ងន់។ នៅក្នុងប្រតិកម្មផ្សំ ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ ដែលក្នុង 1 គីឡូក្រាមនៃសារធាតុគឺធំជាងថាមពលដែលបញ្ចេញក្នុងប្រតិកម្មបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ (នៅទីនេះ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញសំដៅទៅលើថាមពល kinetic នៃភាគល្អិតដែលបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម។ ) ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មនៃការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ deuterium 1 2 D និង tritium 1 3 T nuclei ចូលទៅក្នុង nucleus helium 2 4 He :

1 2 D + 1 3 T → 2 4 He + 0 1 n,

ថាមពលដែលបានបញ្ចេញគឺប្រហែលស្មើនឹង 3.5 MeV ក្នុងមួយនុយក្លេអុង។ នៅក្នុងប្រតិកម្មប្រសព្វ ថាមពលក្នុងមួយស្នូលគឺប្រហែល 1 MeV ។

នៅក្នុងការសំយោគនៃស្នូលអេលីយ៉ូមពីប្រូតុងចំនួនបួន៖

4 1 1 p → 2 4 មិន + 2 +1 1 អ៊ី,

ថាមពលកាន់តែច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ ស្មើនឹង 6.7 MeV ក្នុងមួយភាគល្អិត។ អត្ថប្រយោជន៍ថាមពលនៃប្រតិកម្ម thermonuclear ត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៅក្នុង nucleus នៃអាតូម helium លើសពីថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃ nuclei នៃអ៊ីសូតូបអ៊ីដ្រូសែន។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងការអនុវត្តប្រកបដោយជោគជ័យនៃប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រង មនុស្សជាតិនឹងទទួលបានប្រភពថាមពលដ៏មានឥទ្ធិពលថ្មីមួយ។

លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការកើតឡើងនៃប្រតិកម្ម thermonuclear

ចំពោះការលាយបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលពន្លឺ វាចាំបាច់ក្នុងការជម្នះឧបសគ្គសក្តានុពលដែលបណ្តាលមកពីការច្រានចោលរបស់ Coulomb នៃប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។ សម្រាប់ការបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលអ៊ីដ្រូសែន 1 2 Dx វាចាំបាច់ក្នុងការនាំពួកវាទៅជិតចម្ងាយ r ស្មើនឹងប្រហែល r ≈ 3 10 -15 m ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះអ្នកត្រូវធ្វើការស្មើទៅនឹងថាមពលសក្តានុពលអេឡិចត្រូស្ទិកនៃ repulsion ។ P \u003d អ៊ី 2: (4πε 0 r) ≈ 0.1 MeV ។ នុយក្លេអ៊ែរ deuteron នឹងអាចជម្នះឧបសគ្គបែបនេះបាន ប្រសិនបើថាមពល kinetic ជាមធ្យមរបស់ពួកគេ 3/2 kT គឺស្មើនឹង 0.1 MeV កំឡុងពេលប៉ះទង្គិច។ នេះគឺអាចធ្វើទៅបាននៅ T = 2 10 9 K. នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងសីតុណ្ហភាពដែលត្រូវការសម្រាប់ការកើតឡើងនៃប្រតិកម្ម thermonuclear ថយចុះដោយលំដាប់ពីរនៃរ៉ិចទ័រនិងបរិមាណដល់ 10 7 K ។

សីតុណ្ហភាពប្រហែល 10 7 K គឺជាតួយ៉ាងសម្រាប់ផ្នែកកណ្តាលនៃព្រះអាទិត្យ។ ការវិភាគវិសាលគមបានបង្ហាញថាបញ្ហានៃព្រះអាទិត្យដូចជាផ្កាយដទៃទៀតមានអ៊ីដ្រូសែនរហូតដល់ 80% និងអេលីយ៉ូមប្រហែល 20% ។ កាបូន អាសូត និងអុកស៊ីសែនបង្កើតបានមិនលើសពី 1% នៃម៉ាស់ផ្កាយ។ ជាមួយនឹងម៉ាស់ដ៏ធំនៃព្រះអាទិត្យ (≈ 2 10 27 គីឡូក្រាម) បរិមាណឧស្ម័នទាំងនេះមានទំហំធំណាស់។

ប្រតិកម្មកម្ដៅកើតឡើងនៅក្នុងព្រះអាទិត្យ និងផ្កាយ ហើយជាប្រភពនៃថាមពលដែលផ្តល់វិទ្យុសកម្មរបស់វា។ រៀងរាល់វិនាទី ព្រះអាទិត្យបញ្ចេញថាមពល 3.8 10 26 J ដែលត្រូវនឹងការថយចុះនៃម៉ាស់របស់វា 4.3 លានតោន។ ការចេញផ្សាយជាក់លាក់នៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ, i.e. ការបញ្ចេញថាមពលក្នុងមួយឯកតាម៉ាស់ព្រះអាទិត្យក្នុងមួយវិនាទីគឺស្មើនឹង 1.9 10 -4 J/s kg ។ វាតូចណាស់ ហើយមានចំនួនប្រហែល 10 -3% នៃការបញ្ចេញថាមពលជាក់លាក់នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតនៅក្នុងដំណើរការនៃការរំលាយអាហារ។ ថាមពលវិទ្យុសកម្មនៃព្រះអាទិត្យមិនបានផ្លាស់ប្តូរច្រើនទេក្នុងរយៈពេលជាច្រើនពាន់លានឆ្នាំនៃអត្ថិភាពនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។

មធ្យោបាយមួយសម្រាប់ប្រតិកម្ម thermonuclear បន្តនៅលើព្រះអាទិត្យគឺវដ្តកាបូន-អាសូត ដែលការរួមផ្សំនៃស្នូលអ៊ីដ្រូសែនទៅក្នុងស្នូលអេលីយ៉ូមត្រូវបានសម្របសម្រួលនៅក្នុងវត្តមាននៃស្នូលកាបូន 6 12 C ដែលដើរតួជាកាតាលីករ។ នៅដើមវដ្ត ប្រូតុងលឿនជ្រាបចូលទៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមកាបូន 6 12 C ហើយបង្កើតបានជាស្នូលមិនស្ថិតស្ថេរនៃអ៊ីសូតូបអាសូត 7 13 N ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មγ-quantum៖

6 12 С + 1 1 ភី → 7 13 N + γ ។

ជាមួយនឹងពាក់កណ្តាលជីវិត 14 នាទី ការបំលែង 1 1 p → 0 1 n + +1 0 e + 0 0 ν e កើតឡើងនៅក្នុងស្នូល 7 13 N និងស្នូលនៃអ៊ីសូតូប 6 13 C ត្រូវបានបង្កើតឡើង៖

7 13 N → 6 13 С +1 0 e + 0 0 ν អ៊ី។

ប្រមាណជារៀងរាល់ 32 លានឆ្នាំ ស្នូល 7 14 N ចាប់យកប្រូតុង ហើយប្រែទៅជាស្នូលអុកស៊ីសែន 8 15 O៖

7 14 N+ 1 1 p → 8 15 O + γ ។

ស្នូលមិនស្ថិតស្ថេរ 8 15 O ដែលមានពាក់កណ្តាលជីវិត 3 នាទីបញ្ចេញសារធាតុ positron និងនឺត្រេណូ ហើយប្រែទៅជាស្នូល 7 15 N៖

8 15 О→ 7 15 N+ +1 0 e+ 0 0 ν e.

វដ្តនេះបញ្ចប់ដោយប្រតិកម្មនៃការស្រូបយកប្រូតុងដោយស្នូល 7 15 N ជាមួយនឹងការបំបែករបស់វាទៅជាស្នូលកាបូន 6 12 С និងភាគល្អិតα។ វាកើតឡើងបន្ទាប់ពីប្រហែល 100 ពាន់ឆ្នាំ:

7 15 N+ 1 1 p → 6 12 С + 2 4 គាត់។

វដ្តថ្មីមួយចាប់ផ្តើមម្តងទៀតជាមួយនឹងការស្រូបយកប្រូតុង 6 12 C ដោយកាបូន ដែលចេញមកជាមធ្យមបន្ទាប់ពី 13 លានឆ្នាំ។ ប្រតិកម្មបុគ្គលនៃវដ្តត្រូវបានបំបែកតាមពេលវេលាដោយចន្លោះពេលដែលមានទំហំធំហាមឃាត់នៅលើមាត្រដ្ឋានពេលវេលានៅលើផែនដី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវដ្តនេះត្រូវបានបិទហើយកើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់។ ដូច្នេះ ប្រតិកម្មផ្សេងៗនៃវដ្ដកើតឡើងនៅលើព្រះអាទិត្យក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដោយចាប់ផ្តើមពីពេលវេលាផ្សេងៗគ្នា។

ជាលទ្ធផលនៃវដ្តនេះ ប្រូតុងចំនួនបួនបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងស្នូលអេលីយ៉ូម ជាមួយនឹងរូបរាងនៃ positrons ពីរ និង γ-វិទ្យុសកម្ម។ ដើម្បីនេះត្រូវតែត្រូវបានបន្ថែមវិទ្យុសកម្មដែលកើតឡើងពីការបញ្ចូលគ្នានៃ positrons ជាមួយអេឡិចត្រុងប្លាស្មា។ ការបង្កើតអាតូមហ្គាម៉ាអេលីយ៉ូមមួយបញ្ចេញថាមពល 700 ពាន់គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង។ បរិមាណថាមពលនេះទូទាត់សងសម្រាប់ការបាត់បង់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យសម្រាប់វិទ្យុសកម្ម។ ការគណនាបង្ហាញថាបរិមាណអ៊ីដ្រូសែនដែលមាននៅលើព្រះអាទិត្យនឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគាំទ្រដល់ប្រតិកម្ម thermonuclear និងវិទ្យុសកម្មព្រះអាទិត្យសម្រាប់រាប់ពាន់លានឆ្នាំ។

ការសម្រេចបាននៃប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌដី

ការអនុវត្តប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌដីនឹងបង្កើតឱកាសដ៏ធំសម្រាប់ការទទួលបានថាមពល។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលប្រើ deuterium ដែលមានក្នុងទឹកមួយលីត្រ បរិមាណថាមពលដូចគ្នានឹងត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងប្រតិកម្មលាយដូចនឹងបញ្ចេញនៅពេលដុតសាំងប្រហែល 350 លីត្រ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើប្រតិកម្ម thermonuclear ដំណើរការដោយឯកឯងនោះ ការផ្ទុះដ៏ធំនឹងកើតឡើង ដោយសារថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងករណីនេះមានទំហំធំណាស់។

លក្ខខណ្ឌជិតស្និទ្ធទៅនឹងអ្វីដែលដឹងនៅក្នុងពោះវៀនរបស់ព្រះអាទិត្យត្រូវបានគេដឹងនៅក្នុងគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែន។ មានប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងនៃធម្មជាតិផ្ទុះ។ សារធាតុផ្ទុះគឺជាល្បាយនៃ deuterium 1 2 D ជាមួយ tritium 1 3 T. សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ចាំបាច់សម្រាប់ប្រតិកម្មបន្តគឺទទួលបានដោយការផ្ទុះនៃគ្រាប់បែកអាតូមិកធម្មតាដែលដាក់នៅខាងក្នុង thermonuclear មួយ។

បញ្ហាចម្បងដែលទាក់ទងនឹងការអនុវត្តប្រតិកម្ម thermonuclear

នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ fusion ប្រតិកម្ម fusion ត្រូវតែយឺត ហើយវាត្រូវតែអាចគ្រប់គ្រងវាបាន។ ការសិក្សាអំពីប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្លាស្មា deuterium សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ គឺជាមូលដ្ឋានទ្រឹស្តីសម្រាប់ការទទួលបានប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលគ្រប់គ្រងដោយសិប្បនិម្មិត។ ការលំបាកចម្បងគឺការរក្សាលក្ខខណ្ឌចាំបាច់ដើម្បីទទួលបានប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលអាចទ្រទ្រង់ខ្លួនឯងបាន។ ចំពោះប្រតិកម្មបែបនេះវាចាំបាច់ដែលថាអត្រានៃការបញ្ចេញថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលប្រតិកម្មកើតឡើងគឺមិនតិចជាងអត្រានៃការដកថាមពលចេញពីប្រព័ន្ធនោះទេ។ នៅសីតុណ្ហភាពនៃលំដាប់នៃ 10 8 K ប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងប្លាស្មា deuterium មានអាំងតង់ស៊ីតេគួរឱ្យកត់សម្គាល់ហើយត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំ។ នៅក្នុងឯកតានៃបរិមាណប្លាស្មានៅពេលដែលស្នូល deuterium ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាថាមពល 3 kW / m 3 ត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅសីតុណ្ហភាពនៃលំដាប់ 10 6 K ថាមពលគឺត្រឹមតែ 10 -17 W / m 3 ។

វិបផតថលសម្រាប់សិស្ស។ ការបណ្តុះបណ្តាលខ្លួនឯង