Физика того, почему e
«Каждый раз, когда вы смотрите на небо, каждая из этих точек света является напоминанием о том, что термоядерную энергию можно извлечь из водорода и других легких элементов, и это повседневная реальность во всей Галактике Млечный Путь». -Карл Саган
(Соавтором этого поста является доктор Питер Тибергер, старший физик Брукхейвенской национальной лаборатории.)
Дешевый, чистый, эффективный и практически безграничный источник энергии был бы именно тем, в чем сейчас нуждается наш мир. Дешевые источники — уголь, нефть и газ — грязны, разрушительны и ограничены, тогда как чистые источники — ветер и солнечная энергия — дороги и неэффективны. Ядерная энергия обильна и эффективна, но, учитывая опасность радиоактивности (а Фукусима все еще свежа в памяти людей), она явно не является идеальным решением. Идеальным вариантом вместо нынешней энергии ядерного деления, которую мы используем, был бы ядерный синтез, при котором более легкие элементы соединяются вместе в более тяжелые. В отличие от реакции ядерного деления, в большинстве случаев ядерного синтеза ни исходный реактивный материал, ни продукты не являются радиоактивными.
Ядерный синтез ответственен за самое мощное высвобождение энергии, когда-либо вырабатывавшееся на нашей планете: Царь-бомбу (см. выше). Ни одна другая известная реакция (без участия антиматерии) не способна генерировать столько энергии из заданного количества материи, сколько ядерный синтез.во всей Вселенной.
Конечно, такая реакция, как «Царь-бомба», — это не то, чего мы хотим, когда речь идет об удовлетворении наших энергетических потребностей. Возможно, более конкретно, мы хотели бы иметьконтролируемый ядерный синтез, при котором мы можем контролировать скорость термоядерного синтеза и использовать практически всю энергию, вырабатываемую в результате реакций. Для этого все, что вам нужно, — это два атомных ядра, начальные состояния которых имеют большую общую массу, чем будет у конечного слитого ядра — что возможно благодаря энергии связи — и в принципе вы можете осуществить ядерный синтез между этими двумя ядрами. элементы.
Изображение предоставлено: Дэвид Дарлинг.
Ядерный синтез происходит повсюду вокруг нас во Вселенной: это тот самый процесс, который питает каждую звезду, видимую невооруженным глазом на небе.
Изображение предоставлено: Уолли Пачолка из TWAN; нажмите, чтобы увидеть потрясающую панораму.
Это включает даже наше собственное Солнце! Объединив атомы водорода в более тяжелые изотопы, а затем в гелий, всего лишь одинмиллиграммсинтеза водорода на Солнце генерирует столько же энергии, сколько более300 фунтов тротила ! Конечно, это сложно сделать: чтобы превратить водород в гелий, вам нужно, чтобы температура в ядре вашей звезды поднялась выше 8 миллионов Кельвинов, а температура должна быть еще выше (порядка 100 миллионов Кельвинов). Кельвина), чтобы превратить гелий в более тяжелые элементы!
Изображение предоставлено: Фил Андерсон, Образовательное учреждение Св. Розмари.
Все наши успешные попытки создания ядерного синтеза здесь, на Земле, требуют такого же высокого давления и/или температуры, как и те, которые находятся в ядре каждой термоядерной звезды. В традиционной физике существует три типа установок, проверенных для создания ядерного синтеза, и все они работают на достижение (метафорической) цели Святого Грааля — точки безубыточности. Если вы сможете достичь этой точки и выйти за ее пределы, вы будете производить больше полезной энергии из вашей установки, чем вы вложили в нее для создания реакции термоядерного синтеза.
Но в последнее время попытки создать ядерный синтез с помощью эксперимента при относительно низком давлении и низкой температуре – так называемого холодного синтеза – наделали много шума.
Изображение предоставлено: Фокарди и Росси со своим электронным котом, получено от Брайана Ванга.
В прошлом утверждения о холодном синтезе не могли быть научно воспроизведены в контролируемых условиях, но общепризнано, что если бы холодный синтез мог быть достигнут, он был бы удивительно полезен в качестве чистого, дешевого, безопасного и обильного источника энергии. На прошлой неделе этот сайт выразил некоторый здоровый скептицизм по поводу последних сенсационных заявлений, касающихся заявленного Андреа Росси устройства холодного синтеза: энергетического катализатора, или e-Cat.
I'd want something more substantive than "the customer's consultant...likely made sure there wasn't trickery"/p>