jeudi, 28 mars 2024

La solution au paradoxe de la fusion explique pourquoi plus de puissance signifie parfois moins de chaleur

Depuis 70 ans, le mélange a été promu comme l’option ultime face à la crise énergétique, mais l’atteindre à l’échelle requise s’est avéré insaisissable. L’un des facteurs est une anomalie dans les réacteurs de test de tokamak ronds, lorsqu’une puissance d’entrée supplémentaire peut déclencher une chute des températures, ou plus fréquemment une stabilisation, plutôt qu’une augmentation comme prévu. Une nouvelle étude de recherche offre une explication possible, ce qui signifie un obstacle de moins au mélange industriel.

Publicité

La puissance de fusion nécessite peu atomes (comme l’hydrogène) ensemble afin qu’ils deviennent plus grands, perdant de minuscules quantités de masse ce faisant, qui se transforment en d’énormes quantités d’énergie comme l’explique la formule e = mc2. Nous comprenons que c’est possible parce qu’un énorme réacteur à mélange traverse notre ciel tous les jours, et nous pouvons en voir d’innombrables plus éloignés la nuit. Faire de la fusion en laboratoire est si simple qu’un enfant de 13 ans l’a fait à la maison.

Un mélange continu qui lance plus de puissance qu’il ne faudrait en mettre est une autre affaire. Pour cela, nous avons besoin de quelque chose de comparable aux conditions au cœur du Soleil. Les niveaux de température énormes sont une partie; un article dans Physical Evaluation Letterstraite une description d’un élément entravant leur production.

Sans aucun doute, le concept le plus populaire de production de mélange continu consiste à utiliser des champs électromagnétiques pour limiter le plasma à des niveaux de température non solides le conteneur passerait à travers, et des pressions tout aussi énormes

La conception la plus typique pour cela comprend un tokamak toroïdal, c’est-à-dire une forme de beignet. Irrités par la lenteur des progrès de ces gadgets, certains scientifiques combinateurs se sont plutôt tournés vers les tokamaks ronds. Ceux-ci ont toujours un trou rond en leur centre, mais entourez-le d’une balle à la place. Le débat se poursuit quant à savoir quelle conception est la meilleure. Les personnes adéquates considèrent que les tokamaks sphériques sont probablement plus rentables que plusieurs ont été construits dans ce format, consistant en l’expérience nationale du tore sphérique, où un problème a été rencontré pour la première fois.

Annonce

« Généralement, plus vous mettez de puissance de faisceau, plus le niveau de température augmente », a déclaré le Dr Stephen Jardin du Princeton Plasma Physics Lab dans une déclaration. Cela semble être du bon sens – nous ne nous attendons peut-être pas à une relation linéaire, mais il est certain que plus de puissance de faisceau doit augmenter un peu les températures. Depuis plus d’une décennie, les physiciens rapportent en fait le contraire, et les explications proposées se sont révélées insuffisantes pour décrire les observations.

Jardin et ses co-auteurs ont effectué une modélisation informatique montrant que la puissance absorbée au-dessus d’un certain niveau augmente les « surfaces » magnétiques confinantes se brisent, rendant le plasma contraint instable et provoquant un mouvement accru. Au fur et à mesure que le plasma se déplace, il perd de l’énergie, se débarrassant dans certains cas de la puissance supplémentaire qui y est injectée. la pression plasmatique ne dépasse pas des valeurs importantes spécifiques à des endroits particuliers dans le [centre], « Jardina déclaré.  » Et nous avons maintenant une méthode pour quantifier ces valeurs grâce à des simulations de systèmes informatiques. « 

Le Dr Stephen Jardin avec une partie de la modélisation qu’il a utilisée pour résoudre le paradoxe de savoir pourquoi plus de puissance peut indiquer des températures plus basses dans de nombreux cas. Crédit d’image : Photo par Elle Starkman/PPPL Workplace of Communications. Collage par Kiran Sudarsanan

Si la puissance nécessaire peut être utilisée sans que ces problèmes n’apparaissent– et si non, comment cela peut-il être traité – reste à voir, mais comprendre la cause suggère au moins qu’il existe une possibilité de le résoudre.

Le problème n’a pas été vu aussi clairement dans les tokamaks de forme traditionnelle, les auteurs gardent à l’esprit il y a eu des rapports sur ce qui pourrait être des problèmes liés dans au moins cinq tokamaks d’étude de recherche de forme toroïdale. Cours. Indépendamment des décennies de battage médiatique, les réacteurs fonctionnels, sans parler des réacteurs abordables, sont encore très loin, mais cela pourrait signifier un obstacle de moins devant nous.

Toute l’actualité en temps réel, est sur L’Entrepreneur

LAISSER UN COMMENTAIRE

S'il vous plaît entrez votre commentaire!
S'il vous plaît entrez votre nom ici