Что такое термоядерное зажигание?

0 961

Термоядерное зажигание (воспламенение) – это точка, в которой реакция ядерного синтеза становится самоподдерживающейся. Это происходит, когда энергия, выделяемая реакциями термоядерного синтеза, нагревает массу топлива быстрее, чем различные механизмы потерь охлаждают ее.

В этот момент внешняя энергия, необходимая для нагрева топлива до температуры плавления, больше не нужна. Поскольку скорость плавления изменяется в зависимости от температуры, точка воспламенения для любой данной машины обычно выражается как температура.

Зажигание не следует путать с безубыточностью, аналогичной концепцией, которая сравнивает общую выделяемую энергию с энергией, используемой для нагрева топлива. Ключевое отличие заключается в том, что безубыточность игнорирует потери в окружающую среду, которые не способствуют нагреву топлива и, следовательно, не способны сделать реакцию самоподдерживающейся. Безубыточность является важной целью в области термоядерной энергии, но зажигание необходимо для практического проектирования производства энергии.

В природе достигают воспламенения при температурах, сходных с температурой Солнца, около 15 миллионов Кельвинов. Звезды настолько велики, что продукты термоядерного синтеза почти всегда будут взаимодействовать с плазмой, прежде чем их может быть потеряна в окружающую среду снаружи звезды. Для сравнения, искусственные реакторы гораздо менее плотные и гораздо меньше, что позволяет продуктам синтеза легко выходить из топлива. Чтобы компенсировать это, требуются гораздо более высокие скорости термоядерного синтеза и, следовательно, гораздо более высокие температуры; большинство искусственных термоядерных реакторов рассчитаны на работу при температурах около 100 миллионов градусов или выше.

По состоянию на 2021 год ни один искусственный реактор еще не достиг безубыточности. Воспламенение было достигнуто в ядрах детонирующего термоядерного оружия.

Эксперты считают, что достижение термоядерного воспламенения-это первый шаг к потенциально безграничному источнику энергии, которым является ядерный синтез.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x