Мелони фокусируется на «чистой» энергии ядерного синтеза:что это значит

По словам Джорджии Мелони, мы должны стремиться к использованию чистой ядерной энергии, получаемой в результате ядерного синтеза:оно неисчерпаемо и принесет «лучшее будущее».Но на каком этапе находятся исследования?

РИМ – «Чистая» ядерная энергия, получаемая в результате ядерного синтеза, как источник, который будет эксплуатироваться в будущем, прежде всего потому, что она безгранична:Именно Джорджия Мелони говорила об этом сегодня утром по случаю мероприятия «Наука в центре государства», организованного Итальянской ассоциацией ученых (Isa). Чистая энергия, следовательно, тот, который естественным образом образуется на Солнце и звездах.И что искусственно его можно получить путем ядерный синтез, операция, которая не имеет ничего общего с атомными электростанциями и бомбами и что пока это проверено только в лаборатории.Это направление исследований, в котором исследованиям еще многое предстоит открыть - и которое все еще требует много времени, прежде чем его можно будет проводить и использовать в больших масштабах - но, по мнению премьер-министра Мелони, безусловно, будущее.Между тем, вот что сказал Мелони:«Отличная перспектива, великое видение, великая мечта родились из возможность производства чистой и неограниченной энергии путем ядерного синтеза в не столь отдаленном будущем.Италия – родина Энрико Ферми, в этом отношении она не имеет себе равных благодаря своим ноу-хау, научно-исследовательской деятельности, нашей производственной системе:мы можем продолжать расти, а подарите миру новые открытия и лучшее будущее и разные».

ДЕЛЕНИЕ И СЛИЯНИЕ

Если это правда, что слова похожи, ядерный синтез сильно отличается от деления, который вместо этого питает существующие атомные электростанции.Но давайте по порядку.Ядерное деление — это то, что мы знаем, что существует и питает атомные электростанции и атомные устройства.По сути, тот, что от термоядерного синтеза энергия, которая питает звезды, основа жизни и самого существования Вселенной.Первый не добился большого прогресса с момента своего открытия и очень скоро нашел широкое промышленное применение для производства энергии, второй до сих пор нашел применение только в прототипы растений или из лаборатория.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕРА

Реакция деления была впервые получена в лаборатории Энрико Ферми и его сотрудниками в 1934 году., признанный и изученный экспериментально Отто Ханом и Фрицем Штрассманом в 1938 году, интерпретированный в следующем году Отто Робертом Фришем и Лизой Мейтнер (которой мы обязаны этим термином) и впоследствии изученный теоретически Нильсом Бором и его сотрудниками.

При делении ядра ядро ​​с большим атомным номером, пораженное нейтроном или даже заряженными частицами (протонами, дейтронами, α-частицами и другими), поглощает их и одновременно распадается на два фрагмента каждый с атомным номером порядка половины размер, чем у исходного ядра, плюс определенное количество свободных нейтронов.Это высокоэкзоэнергетическая реакция – выделяется много энергии – и, также производя вторичные нейтроны, в соответствующих условиях может самоподдерживаться цепным процессом.Около 1/3 энергии, производимой на большинстве атомных электростанций, поступает из плутония, который образуется в их активной зоне как побочный продукт урана-238.На атомных электростанциях тепло, выделяемое в результате реакций деления, позволяет нагревать воду до образования пара.Как и в случае с термоэлектростанциями, работающими на ископаемом топливе (угле или природном газе), энергия, выделяющаяся в виде тепла, преобразуется сначала в механическую энергию, а затем в электрическую энергию.:вырабатываемый пар приводит в движение турбину, которая, в свою очередь, приводит в движение генератор переменного тока.

СКОЛЬКО АТОМНЫХ АЭС В МИРЕ

Действует около 440 заводов., во главе с Соединенными Штатами, где действуют 92 электростанции, за ними следуют Франция с 56 и Китай с 55, но это страна, где строится более 20 электростанций.Атомная энергетика с рабочей мощностью около 413 гигаватт в 32 странах обеспечивает примерно 10% мирового производства электроэнергии, избегая при этом 1,5 гигатонн глобальных выбросов в атмосферу и 180 миллиардов кубических метров глобальной потребности в газе в год. Проблема ядерной энергетики заключается в очень высоких затратах, иногда непосильных, и безопасности, связанной с производством..Все это также требует очень длительного времени:Финский реактор Олкилуото 3 (OL3), один из последних, построенных в Европе, начал регулярное производство только более чем через 18 лет после начала строительства.

ЯДЕРНЫЙ СЯД В ЗВЕЗДАХ

Ядерный синтез происходит самопроизвольно на Солнце и других звездах, где очень высокая внутренняя температура благоприятствует реакции синтеза ядер водорода (протон-протонная реакция).В результате термоядерного синтеза возникает энергия, которая достигает Земли в виде тепла, электромагнитного излучения и частиц.При термоядерном синтезе два ядра легких элементов, таких как дейтерий и тритий, при высоких температурах и давлениях сливаются с образованием ядер более тяжелых элементов, таких как гелий, с выделением большого количества энергии. Таким образом, энергия и тяжелые элементы, которые мы находим во Вселенной, а также на нашей Планете, образуются в звездных печах..Ядра могут сливаться только на очень коротких расстояниях, а скорость их столкновения должна быть очень высокой.Их кинетическая энергия – и, следовательно, температура – ​​должна быть очень высокой.

КАК РАБОТАЕТ ЯДЕРНЫЙ СЯДЕР В ЛАБОРАТОРИИ

Для получения реакций синтеза в лаборатории необходимо доводить смесь дейтерия и трития до очень высоких температур (100 миллионов градусов) в течение достаточно длительного времени.Из-за этого Задача термоядерного синтеза заключается, прежде всего, в удержании этой плазмы при очень высоких температурах., который мы пытаемся получить с помощью мощных магнитных полей и совершенно специальных материалов.Для достижения реакции синтеза водородная плазма должна быть заключена в ограниченное пространство:на Солнце это происходит из-за действия огромных гравитационных сил.Для получения управляемого термоядерного синтеза в лаборатории с положительным энергетическим балансом необходимо нагреть дейтерий-тритиевую плазму до гораздо более высоких температур (100 миллионов градусов), удерживая ее в ограниченном пространстве в течение времени, достаточного для выделения энергии. Реакции синтеза могут компенсировать как потери, так и энергию, затраченную на его производство. Термоядерный синтез не производит отходов, но, как мы понимаем, его очень сложно использовать в промышленных масштабах, что произойдет только через десятилетия, от 50 до 70 лет..

ПРИБЛИЖАЕТСЯ ПЕРВЫЙ ТЯГОВЫЙ РЕАКТОР, РОЛЬ ИТАЛИИ

Европейская дорожная карта по термоядерному электричеству предусматривает реализацию первый реактор для подачи электроэнергии в сеть.«Объединенный европейский торус» (JET), крупнейший в мире эксперимент по ядерному синтезу, достиг новый рекорд произведенной энергии во время последней и последней экспериментальной кампании, демонстрирующей способность надежно генерировать термоядерную энергию.Основные европейские лаборатории, координируемые EUROfusion, способствовали успеху экспериментов. Италия является партнером ENEA, Национального исследовательского совета, Консорциума RFX и некоторых университетов..В США в прошлом году Национальная установка зажигания в Ливерморе, штат Калифорния, продемонстрировала с помощью 192 лазеров, что она может многократно проводить реакции, которые производят больше энергии, чем потребляют.Результат важная веха на долгом пути к производству экологически чистой энергии и практически неисчерпаемы.

(МЕДЛЕННЫЙ) ПРОГРЕСС ДЕЛЕНИЯ ЯДЕРА

Однако в случае ядерного деления мы говорим о четвертом поколении, которое, однако, существует только на бумаге планировщиков.Самые последние реакторы относятся к III поколению или III поколению плюс, по сути, по той же технологии, что и в 1960-х годах, но с дублированными и многочисленными системами безопасности. Проблема всегда заключается в отходах, для которых еще не определена точная геологическая структура. – в мире нет ни одного достоверного геологического месторождения, ни промышленного метода добычи.В настоящее время отходы складируются в сверхустойчивых контейнерах – бочках – и складируются на действующих электростанциях.Они также находятся на стадии изучения недавно разработанные реакторы деления, более безопасные и с меньшим количеством отходов.Проекты разные, некоторые даже весьма перспективные, но они пока находятся в лабораториях и до промышленной масштабируемости им пока далеко.Также много говорят о малых модульных ядерных реакторах, которые представляют собой не что иное, как небольшие ядерные реакторы деления, подобные тем, которые используются на кораблях или подводных лодках.