Сварочная горелка
 | этой статьи Фактическая точность оспаривается . ( Март 2016 г. ) |
Термоядерная горелка — это метод использования высокотемпературной плазмы термоядерного реактора для разрушения других материалов (особенно отходов) и преобразования их в несколько элементов, пригодных для повторного использования и продажи. Он был изобретен в 1968 году Бернардом Дж. Истландом и Уильямом К. Гофом, когда они были руководителями программы контролируемых термоядерных исследований Комиссии по атомной энергии США (AEC). Основная концепция заключалась в том, чтобы направить плазму, вытекающую из термоядерных реакторов, на твердые тела или жидкости, испарять, диссоциировать и ионизировать материалы, а затем разделять полученные элементы в отдельные контейнеры для сбора. Другие применения термоядерной плазмы, такие как генерация ультрафиолетового и оптического света, а также производство водородного топлива, также были описаны в соответствующей статье 1969 года.
Как это работает
[ редактировать ]Процесс начался с токамака , магнитной «бутылки» в форме пончика, содержащей плазму и нежелательный материал. Эта комбинация приведет к образованию пула электронов и ядер, что, в свою очередь, приведет к переполнению токамака и переносу плазмы в выходное отверстие. Затем эта плазма проходит через ряд металлических пластин, различающихся определенными температурами, расположенных в порядке убывания. Атомы элементов проходят по пластинам с температурой кипения выше их собственной. В конце концов атомы сталкиваются с пластинами, температура которых ниже их точки кипения. Благодаря этому они прилипают к тарелке. Пластины затем работают как система дистилляции, которая сортирует плазму на составные элементы. Эти чистые элементы затем можно использовать повторно. [ 1 ]
бумага 1969 года
[ редактировать ]В статье «Факел термоядерного синтеза – замыкание цикла от использования к повторному использованию» Бернард Дж. Истлунд и Уильям К. Гоф определили население (пищу), энтропию (ресурсы, энергия, загрязнение) и войну (человеческие потребности и поведение) как три ловушки, которые могут помешать развитию человечества.
Использование термоядерной горелки в сочетании с контролируемой мощностью термоядерного синтеза предлагает потенциальное решение проблемы энтропийной ловушки в материалах. - т.е. истощение человеком запасов природы. (Истлунд и Гоф, 1969)
Что касается потребностей в энергии, по их оценкам, к 2000 году им потребуется 140 000 мегаватт электрической мощности. [ 2 ] Они также предположили, что концепция термоядерной горелки будет полезна для отделения урана от материала топливных элементов реактора.
Влияние на окружающую среду
[ редактировать ]Хотя термоядерная горелка поможет избавиться от загрязнений и отходов и сделает ее доступной для повторного использования, здесь также возникает проблема. Процесс разделения элементов требует много энергии и, следовательно, создает много тепла. Все это тепло, выделяющееся при использовании термоядерной горелки, будет выброшено в атмосферу. [ нужна ссылка ] . Такое большое количество тепла может привести к повышению температуры поверхности Земли. [ нужна ссылка ] . В конечном итоге это может привести к серьезным изменениям климата и ограничить численность мирового населения и уровень жизни. [ нужна ссылка ] . Однако тепло, выделяемое термоядерной горелкой и процессом сварки, можно «сдерживать», если систему довести до температуры безубыточности, и, следовательно, она станет самоподдерживающейся. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Наука и технологии: зажигательная песня». Экономист . Том. 354, нет. 8154. 22 января 2000 г. с. 81. ПроКвест 224066886 .
- ^ Энергетические ресурсы, Отчет Комитету по природным ресурсам, публикация 1000-D (Вашингтон: Национальная академия наук - Национальный исследовательский совет, 1962).
- ^ Портер, Вашингтон; Хаглер, Миссури; Кристиансен, М. (февраль 1971 г.). «Глобальные температурные эффекты использования энергии термоядерного синтеза и термоядерной горелки». Транзакции IEEE по ядерной науке . 18 (1): 31–36. Бибкод : 1971ИТНС...18...31П . дои : 10.1109/TNS.1971.4325835 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- « Факел термоядерного синтеза – замыкание цикла от использования к повторному использованию », Бернард Дж. Истлунд и Уильям К. Гоф, USAEC Report Wash 1132, 15 мая 1969 г.