Wetenschappers hebben een manier gevonden om een gloeiend heet plasma te stabiliseren met behulp van radiogolven
Een onderzoeksgroep van de Universiteit van Pringston heeft een originele manier gevonden om het gloeiende plasma binnenin te stabiliseren fusiereactoren zoals tokamak en stallarator en lossen een van de belangrijkste problemen op - de vorming van magnetisch eilandjes. En dat is allemaal te danken aan radiogolven en temperatuur.
Wat is de essentie van het probleem
Wetenschappers proberen al geruime tijd een veilige en efficiënte fusiereactor te creëren. Zoals je weet, gebruiken tokamak-reactoren superheet plasma, dat in een zogenaamde "donut" wordt gedraaid.
In dit geval wordt een bijzonder krachtig magnetisch veld gebruikt om het super hete plasma te besturen. Hierdoor blijft het plasma zweven.
En idealiter zou in zo'n gecontroleerde en oververhitte plasmadonut de kernfusiereactie moeten plaatsvinden.
Dus deze ideale werking van de reactor wordt belemmerd door één kant en een zeer gevaarlijk effect, dat als volgt is:
Tijdens het plasmabeweging in een magnetisch veld beginnen zich nogal vreemde bellenachtige structuren te vormen, die magnetische eilanden worden genoemd.
En volgens een rapport van Oak Ridge National Laboratory, dat in 1974 werd gepubliceerd, zijn deze magnetische eilanden het resultaat de aanwezigheid van harmonischen van het verstoorde magnetische veld, dat een resonantietoestand binnengaat met onverstoorde lijnen van het oppervlakteveld op zijn verschuiving.
Dus zodra zo'n ‘eiland’ op de een of andere manier de plasmastroom belemmert, dan is de tokamak volledig kan de eerder ingestelde temperatuur verliezen, en het kan erg lang duren tijd.
Bovendien kan plasma de interne delen van de reactor zelf beschadigen, wat kan leiden tot zeer moeilijke en dure reparaties.
En nu, na 46 jaar onderzoek, lijken wetenschappers een uitweg te hebben gevonden, en dat is de conclusie.
Hoe radiogolven magnetische eilanden gaan beheersen
Wetenschappers realiseerden zich in de jaren tachtig dat de behandeling van plasma met radiogolven een stroom in het plasma opwekt die dat kan laat toe om de stroom te stabiliseren en de factoren die tot de vorming van magnetisch hebben geleid te minimaliseren eilanden.
En in 2019 realiseerden onderzoekers zich hoe het mogelijk is om het stabiliserende effect te versterken door een onbeduidende temperatuur oscillaties die de stroomsterkte vergroten en de hoeveelheid vrijgekomen radiofrequente energie, die vrijkomt op het gevormde eilanden.
En voorkomt zo hun verdere groei, en temperatuursprongen maken het ook mogelijk om grotere magnetische eilanden te stabiliseren dan eerder werd gedacht.
Wat zal het in de toekomst opleveren
Deze magnetische eilanden zijn een echte hoofdpijn voor wetenschappers en als hun vorming onder controle wordt gehouden, dan ingenieurs zullen een belangrijke stap zetten naar het creëren van een stabiel werkende thermonucleaire reactor in de toekomst.
We moeten gewoon wachten en misschien zullen we in de zeer nabije toekomst getuige zijn van de oplossing van het energieprobleem en de lancering van stabiele thermonucleaire reactoren over de hele wereld!
Ik vond het artikel leuk, steek je duimen omhoog en abonneer je! Bedankt voor de aandacht!