الاندماج غير الملوث مع آلة فوكوس

الاندماج غير الملوث، مسار آخر ممكن؟

التجربة FOCUS

النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن لا تمتلك نفس مستوى الثقة الذي تتمتع به نتائج ماكينة Z من مختبر سانديا، ولكننا وجدنا من المثير للاهتمام التحدث عن هذه التجارب لعرض مدى التنوع الكبير الذي تتيحه الديناميكا المغناطيسية للهيدروجين (MHD) من حيث زيادة كثافة ودرجة حرارة البلازما. من هذا الجانب، تجربة FOCUS مبتكرة للغاية. ما يبقى مفتوحًا هو في هذه الحالة، هل درجات الحرارة العالية المقاسة باستخدام تدفق الأشعة السينية تتوافق فعليًا مع درجة حرارة البلازما أو مع تأثير الاصطدام على الأنود. إريك ليرنر، الذي لا يملك وسائل المختبر القوي في نيو مكسيكو، مقتنع أن هذا يشير إلى أن درجة حرارة تزيد عن مليار درجة (100 keV) قد تم تحقيقها. سنترك له مسؤولية هذه الاستنتاجات.

مبدأ العمل

1 يونيو 2006

FOCUS تجربة يتحدث عنها الكثير من الناس منذ بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. يمكن العثور على معلومات في الموسوعة ويكيبيديا على:

http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_focus

الاندماج، بالنسبة لأي شخص، يثير فورًا مسارين فريدين.

• الاندماج في التوكاماك، وهو تجربة مكلفة تسمى ITER، والتي سيتم تركيبها في كاداراش، شمال أكس-إن-بروفانس

• الاندماج بالليزر، وهو مشروع "كاتدرائية للمهندسين" الآخر وهو مشروع ميغا جول، الموجود في بارب، بالقرب من بوردو.

يُفهم من الاندماج أيضًا بشكل استثنائي اندماج الديوتيريوم والترتيوم، وهو الذي يحدث عند أقل درجة حرارة. الديوتيريوم هو أول نظير للكمّية الهيدروجينية، وينتهي نواته من بروتون ونيوترون. نواة التريتيوم تحتوي على بروتون ونيوترونين.

اندماجهم، عندما تصل درجة الحرارة إلى مائة مليون درجة (بسرعة)، ينتج نواة هيليوم ونيوترونًا (سريعًا) يمتلك طاقة تبلغ 14 MeV (14 مليون إلكترون فولت). في قلب الشمس، درجة حرارة "المحرقة" تبلغ فقط 15 إلى 20 مليون درجة، واندماجها يحدث ببطء كبير (إلا إذا انفجرت الشمس).

الجزيئات الهيدروجينية الثقيلة تشبه جزيئات الهيدروجين الخفيفة بشكل لا يُصدق. تمتلك نفس الخصائص الكيميائية:

على اليسار، جزيء D-D وعلى اليمين، جزيء T-T. يتم تأمين الروابط بواسطة الإلكترونات، هنا تمثلها النحل. "النوكليونات" ممثلة بـ "الأطفال الصغار". البروتونات، المشحونة كهربائيًا، في اللون البنفسجي، والنيوترونات، غير المشحونة كهربائيًا، في اللون الأحمر.

من 3000 درجة، يُIonize الهيدروجين تمامًا، حيث يغادر الإلكترونات النوى، ويتحول الهيدروجين (الخفيف أو الثقيل) إلى بلازما، مزيج من "غاز إلكترونات" ونوى مشحونة كهربائيًا. لكن عند حوالي 100-150 مليون درجة، تبدأ هذه النوى في التفاعل:

هذا هو مخطط اندماج الهيدروجين الثقيل:

يمكن للقارئ الاطلاع على جميع هذه المفاهيم المتعلقة بالطاقة النووية من خلال قراءة كرتونتي المجاني الذي يمكن تنزيله مجانًا

بشكل مهني

متوفر على الموقع

http://www.savoir-sans-frontieres.com

في العنوان:

http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm

الإشعاع الذي ينبعث من النيوترون بطاقة 14 MeV يسبب مشكلة لأن هذه الجسيمات تسبب

إشعاعية مُحفَّزة

في جميع الهياكل المكونة لمفاعل. هذه النيوترونات تدخل في المواد المكونة لهياكل المفاعل، وتُنتج عددًا من المواد غير المستقرة التي تصبح إشعاعية بشكل فوري وتشكل نفايات. هذا التدفق من النيوترونات يُضعف أيضًا هياكل المفاعل، ويمكن أن يؤثر في النهاية على متانة مكوناته ويؤثر على وظيفة الملفات الكهربائية التي تُحافظ على تجويف البلازما.

الرسم أعلاه يشير إلى إعادة توليد التريتيوم. في الواقع، النيوترونات من الاندماج لا تعيد فقط توليد التريتيوم. بل تخلق أيضًا عددًا كبيرًا من النظائر المشعة، من خلال تأثير الإشعاع الاصطناعي (بالمقابل إلى "الإشعاع الطبيعي" المرتبط بالنظائر المشعة الموجودة في الطبيعة، والتي تم إنشاؤها في البداية في انفجارات السوبرنوفا، ثم دُمجت في كتلة الأرض في وقت تشكيلها). غلاف الليثيوم يعمل كمادّة "مُغذية" تُعتبر قادرة على إنتاج التريتيوم بشكل مستمر، والذي هو مشع (نصف العمر: 12 سنة) ولا يوجد في الطبيعة.

يجهل العامل العادي أن الاندماج هو "كيمياء النوى"، حيث نبدأ من "مزيج الاندماج"، من "reaktion" (رد فعل)، والذي ينتج "منتجات رد فعل". الاندماج بين الديوتيريوم والترتيوم هو واحدة من التفاعلات الممكنة. ولكن لأنه هو التفاعل الذي يحدث عند أقل درجة حرارة.

تفاعلات اندماج غير ملوثة، خالية من الإشعاع والنفايات الإشعاعية!

لقد رأينا في ملف مخصص لآلة Z أن درجة حرارة بلغت مليارين من الدرجات في مختبرات سانديا في نيو مكسيكو في عام 2005. نشير بسرعة إلى أن الهدف من التجربة لم يكن تحقيق درجات حرارة مرتفعة جدًا، بل إنشاء مصدر بسيط للأشعة السينية تحت بعض ملايين الدرجات. ومع ذلك، بشكل غير متوقع، قدمت هذه الضاغطة للبلازما ... مليارين من الدرجات، بطريقة لا جدال فيها. هذا النتيجة

المُستبعد

أثارت فورًا قلقًا داخل الفرق التي تدير منذ عقود هذه المشاريع المكلفة:

• الاندماج بالليزر (في فرنسا: ميغا جول)

• الاندماج في الآلات التوكاماك (في فرنسا: إيتير)

لكننا سنرى أن هذه

آلة Z

قد

ليست الوحدة الوحيدة القادرة على إنتاج بلازما ساخنة جدًا (على عكس إيتير، التي تعمل بشكل مستمر ولا يمكنها رفع درجة حرارتها). من خلال مقارنة، يمكننا القول إن هناك فرقًا كبيرًا بين هذه المجموعة الجديدة من الآلات ذات درجات الحرارة العالية والآلة التوكاماك، كما بين محركات الاحتراق الداخلي والآلات البخارية.

وبالتالي، من خلال المقارنة، إيتير هي آلة البخار في العصر الحديث

لفهم هذه الأنواع من الآلات بشكل أفضل، من الضروري الاقتراب من القوى الكهرومغناطيسية التي تعمل في الموصلات الكهربائية، ثم في الشحنات.

لنأخذ مغناطيسًا كهربائيًا "مرنًا"، حلقة بسيطة حيث نمرر تيارًا. ستولد هذه الحلقة مجالًا يؤثر على السلك الذي يمر به التيار الكهربائي من خلال قوة لابلاس I × B

تمدد حلقة تحت تأثير مجالها المغناطيسي الخاص

هذا هو بالضبط التجربة التي شاهدتها في المدرسة أو في متحف الاكتشاف.

إذا كان التيار قويًا بما يكفي، فقد يؤدي إلى انفجار الموصل الكهربائي. في مختبرات الستينيات، أنشأت ميدانًا مغناطيسيًا بقوة 2 تسلا (20000 غاوس) باستخدام تيارات بقوة 50000 أمبير، تم توصيلها من خلال بطارية مكثفات. كانت الملفات مصنوعة من ورقة نحاسية. إذا لم تكن مثبتة بشكل جيد (مثبتة بغلاف من ألياف الزجاج المثبتة بالأرالديت)، فإن هذه المغناطيسات الكهربائية انفجرت فورًا، مغطية المختبر بالحطام.

لنأخذ الآن شحنة كهربائية. لقد شاهدت جميعًا التجربة التي تتضمن إلقاء شحنة كهربائية بين قضيبين معدنيين. ترتفع هذه الشحنة وتنتهي بانفجارها.

نجد نفس رسم الحلقة من قبل، باستثناء...