Die Temperatur der Sonne wurde durch ein einfaches und kostengünstiges Fusionsenergiekonzept überschritten

Das erste Mal für Leute VerschmelzungIn den neunzig Jahren seit den Reaktionen ist es nur wenigen Fusionstechnologien gelungen, Plasma mit Elektronentemperaturen von mehr als 10 Millionen Grad Celsius zu erzeugen, was ungefähr der Temperatur des Sonnenkerns entspricht. Zap-Energievon Z-PriseDas Fusionsgerät ist eines derjenigen, die diesen Erfolg gezeigt haben, und das Unternehmen gibt an, dass es einfacher und kostengünstiger als andere Methoden Temperaturen erreichen kann, die über der Temperatur der Sonne liegen.

Eine neue Errungenschaft in der Fusionsenergie

Für diejenigen, die es nicht wissen: Z-Pinch ist ein Plasmaeinschlussverfahren wie Tokamak und Stellarator, das in der Fusionsenergieforschung verwendet wird. Während Südkorea mit seinem riesigen Tokamak-Gerät KSTAR die siebenfache Temperatur der Sonne erreicht, wird beim Z-Pinch-Verfahren ein starker elektrischer Strom durch das Plasma geleitet, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Das resultierende Magnetfeld komprimiert das Plasma dank der Lorentzkraft. Aber diese Formel hat einige Probleme. Zap Energy ist im Gegensatz zur klassischen Z-Pinch-Methode „ stabilisierte (SFS) Z-Einklemmung bei unterbrochenem StromEs verwendet ein spezielles Z-Pinch-System namens „. Auf diese Weise soll eine stabilere und effizientere Fusionsreaktion erzielt werden.

SFS Z-pinch ermöglicht im Gegensatz zu anderen Fusionsreaktoren eine aktive Fusion nur mit elektrischem Strom und Plasma, ohne dass externe Magnete oder Heizsysteme erforderlich sind. kleiner und kompakterermöglicht eine eindimensionale Darstellung.

Eine neue Forschungsarbeit, die diesen Monat in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Temperaturen im Fusion Z-Pinch Experiment (FuZE) von Zap Energy zwischen 11 und 37 Millionen Grad Celsius lagen. Stellvertretender F&E-Leiter von Zap Ben Levitt, „Das sind sehr präzise Messungen, allerdings nach klassischen Fusionsstandards.“ in äußerst bescheidenem Umfang„Auf einem Gerät erledigt“sagt.

Wie entsteht Fusion?

Der erste Schritt zur Schaffung der für die Fusion notwendigen Bedingungen besteht darin, ein Plasma zu erzeugen, den „vierten Zustand der Materie“, in dem Kerne und Elektronen nicht als Atome miteinander verbunden sind. Beispielsweise führt das Komprimieren und Erhitzen eines Plasmas, das aus zwei Wasserstoffformen namens Deuterium und Tritium besteht, dazu, dass ihre Kerne kollidieren und verschmelzen. Wenn dies geschieht, setzen Fusionsreaktionen eins zu eins etwa 10 Millionen Mal mehr Energie pro Gramm frei als die Verbrennung von Kohle. Die größte Herausforderung besteht jedoch darin, mehr Ausgangsleistung zu erzielen als die Eingangsleistung, die zum Auslösen dieser Reaktionen erforderlich ist. Gleichzeitig ist es notwendig, die Reaktion stets stabil zu halten.

Die Technologie von Zap Energy basiert auf einer einfachen Plasmaeinschlussmethode namens Z-Pinch, bei der große elektrische Ströme durch einen dünnen Plasmafaden geleitet werden. Z-Pinch-Fusion seit den 1950er JahrenObwohl versucht, der Ansatz Plasma hat eine kurze Lebensdauer Aus diesem Grund blieb es kaum auf der Tagesordnung. Zap Energy löst dieses Problem SFS gibt an, dieses Problem mit dem Z-Pinch-Verfahren gelöst zu haben. Obwohl Zap Energy ein grundlegendes Problem gelöst hat, ist es nicht so einfach, endgültige Ergebnisse bei der Fusionsenergie zu erzielen. Ja, obwohl das Unternehmen im Vergleich zu Methoden wie hochleitfähigen Magneten oder Laser große Einsparungen erzielt hat, ist der verwendete Kraftstoff geringer Tritium ist überhaupt nicht billig, etwa 30.000 US-Dollar pro Gramm . Aber insgesamt ist es immer noch viel günstiger als andere Methoden.