A custruzzione di u BEST host per u dispusitivu di fusione nucleare di a Cina hà iniziatu in modu cumpletu
U 1 d'ottobre, hè stata fatta una scuperta chjave in a custruzzione di u dispusitivu di fusione nucleare di a Cina BEST.
A basa chì pesa più di 400 tunnellate hè stata installata cù successu è serà aduprata per portà l'ospite BEST cun un pesu tutale di circa 6700 tunnellate, marchendu l'iniziu cumpletu di a custruzzione per l'ospitu di macchina pesante di stu grande paese.
In u futuru, stu dispusitivu serà a prima dimostrazione cunvalidata internaziunale di a generazione di energia di fusione nucleare, è hè prevista per accende a prima luce attraversu a fusione nucleare da u 2030.
Fusione Nucleare: L'Ultima Password per Esplora l'Energia Cosmica
Da u misteru di a brusgia cuntinuu di u sole per 4,6 miliardi d'anni à l'ultima ricerca di l'umanità di energia pulita "inesauribile", a fusione nucleare hè sempre stata una di e direzzione di ricerca più abbagliante in u campu di a scienza. Ùn hè micca solu a forza di mutore core per e stelle per emette luce è calore in l'universu, ma ancu una tecnulugia di punta-chì hà u putenziale di cambià cumplettamente u paisaghju energeticu umanu.
Bastamente, a fusione nucleare si riferisce à u prucessu di nuclei atomici più ligeri (cum'è isotopi di l'idrogenu deuteriu è tritium) superendu a repulsione elettrostatica (repulsione di Coulomb) trà i nuclei à temperature è pressioni estremamente elevate, collidendu è fusendu in nuclei atomici più pesanti (cum'è l'heliu), mentre liberanu enormi quantità di energia. Stu prucessu seguita l'equazioni di l'energia di massa di Einstein "E=mc ²" - a massa tutale di u novu nucleu fusionatu hè un pocu menu di a somma di e masse di i dui nuclei prima di a fusione, è a massa ridotta (perdita di massa) serà liberata in forma di energia, cù una densità d'energia chì supera l'energia umana attualmente.
Per capiscenu l'intensità di l'energia di a fusione nucleare, hè necessariu solu un settore di paraguni di dati: l'energia liberata da una reazione di fusione di 1 kilogramu di mistura di deuterium tritium hè equivalente à u calore generatu da a combustione di 27000 tunnellate di carbone standard o l'energia generata da a combustione completa di 120 tunnellate di benzina; Tuttavia, l'energia liberata da u carburante di fissione nucleare di a stessa qualità (cum'è l'uraniu -235) hè solu circa 1/4 di quella liberata da a fusione nucleare. A più impurtante, i fonti di carburante per a fusione nucleare sò quasi infinite - u deuteriu hè largamente presente in l'acqua di mare in a Terra, è ogni litru d'acqua di mare cuntene deuteriu chì pò liberà energia equivalente à 300 litri di benzina per fusione. U deuteriu cuntenutu in l'acqua di mare in u mondu pò risponde à i bisogni energetichi di l'umanità per più di un milione d'anni; Ancu se u tritium hè assai raru in a natura, pò esse preparatu artificialmente reagendu u litiu (un elementu abbundante in a crosta di a Terra) cù neutroni, è ùn ci hè micca un prublema di "senza di carburante".
Tuttavia, ottene una fusione nucleare cuntrullabile ùn hè micca un compitu faciule, è a so sfida core hè in "cumu creà è mantene e cundizioni estremi per a fusione nucleare". Dentru u Sun, u colapsu gravitazionale crea una temperatura alta di 15 milioni di gradi Celsius è una pressione alta di 250 miliardi di atmosfere, naturalmente incontranu e "condizioni d'ignizione" per a fusione nucleare; Ma nantu à a Terra, l'omu ùn pò micca riplicà una gravità cusì forte è ponu solu simule ambienti estremi per mezu tecnologicu. Attualmente, ci sò duie direzioni di ricerca principali:
Un tipu hè a fusione di cunfinazione magnetica, rapprisintata da u Reattore Sperimentale Termonucleare Internaziunale (ITER), comunmente cunnisciutu cum'è u "sole artificiale". Aduprà un campu magneticu super forte (circa 100000 volte più forte di u campu magneticu di a Terra) per confinà u plasma (u quartu statu di a materia induve i nuclei atomici è l'elettroni sò separati) cù una temperatura di finu à 150 milioni di gradi Celsius in una camera di vacuum circular (dispositiu tokamak), evitendu u muru di u plasma è cuntinuendu à cuntattà u muru di u plasma è cuntinuendu à cuntattà u muru di alta temperatura. scaldà u plasma per scuntrà e cundizioni necessarie per e reazzioni di fusione. In u 2023, u dispositivu "Sun Artificiale" di a Cina (EAST) hà ottinutu un funziunamentu cuntinuu di plasma à 120 milioni di gradi Celsius per 403 seconde, stabilendu un record mundiale è pusendu a fundazione per esperimenti successivi di ITER.
Un altru tipu hè a fusione di confinamentu inerziale, rapprisintata da a National Ignition Facility (NIF) di i Stati Uniti. Focalizza 192 laser d'alta energia -su un target di deuteriu tritium cù un diametru di solu pochi millimetri, riscalda u target à 30 milioni di gradi Celsius è comprime à 100 volte a densità di u core di a Terra in un periudu di tempu assai curtu (circa 10 trilioni di trilioni di plasma in una reazione completa in un istante), quandu si usa u plasma in un istante. diffusion ùn hè micca pussibule. In dicembre di u 2022, NIF hà ottenutu per a prima volta un "guadagno d'energia netta" - l'energia liberata da e reazzioni di fusione hà superatu l'energia di u laser di input, marchendu un grande avanzu in a strada di cunfinazione inerziale.
In più di l'alta densità di energia è di un carburante abbundante, a fusione nucleare hà ancu a massima sicurezza è amichevule ambientale. A cuntrariu di a fissione nucleare, e reazzioni di a fusione nucleare finiscinu immediatamente una volta chì i cundizioni estremi sò persi (cum'è l'interruzzione di u campu magneticu o l'arrestu di u laser), è ùn ci hè micca risicu di "fusione di u core"; U pruduttu principale di reazzione hè l'heliu (un gas inerte non-tossicu è innocu), chì ùn pruduce micca residui radiuattivi à longu-cum'è a fissione nucleare è ùn hà guasi nisuna contaminazione per l'ambiente.
Ancu s'è l'umani ùn anu micca ancu ottinutu a generazione di energia di fusione nucleare cummerciale (aspittava esse bisognu di 30-50 anni di innovazioni tecnologiche), ogni passu di prugressu in a fusione nucleare, da a fusione naturale di u sole à i progressi graduali in u laboratoriu, spinge l'umanità più vicinu à u scopu di "libertà energetica". In u futuru, quandu e centrali nucleari di fusione sò sparse in u mondu sanu, l'umanità si liberarà cumplettamente da a dipendenza da i combustibili fossili, risolverà i prublemi mundiali cum'è u cambiamentu climaticu è a carenza d'energia, è introducerà una nova era basata nantu à energia pulita è illimitata.
