Illustratioun vun engem Fusiounsreaktor.
getty
Fusiounsenergie brauch méi wéi eng nohalteg Fusiounsreaktioun ier se d'Welt hëllefe kann genuch Kuelestoffneutral Energie produzéieren. Den US Department of Energy huet eng Fuerschungs- an Entwécklungsagenda fir eng Suite vun Technologien a Prozesser identifizéiert fir Fusioun z'erméiglechen.
Zwee DOE Beamten ernannt fënnef vun deenen dréngend Technologien an engem Webinar Donneschdeg organiséiert vun den National Academy of Science, Engineering and Medicine (NASEM). Méi sinn an engem 2021 NASEM ofgedeckt Rapport dat fuerdert séier Entwécklung vu Fusiounsfäeg Technologie:
"Obwuel dëst dacks fir d'Zukunft ofgeschaaft gëtt, ass d'Zil vun der wirtschaftlecher Fusiounsenergie an den nächste Joerzéngte als US strategesch Interessi d'Noutwendegkeet fir séier d'Fuerschung an d'Entwécklung vun erméigleche Materialien, Komponenten a Fusiounsnukleartechnologien ze erhéijen."
Déi fënnef beliicht Donneschdeg enthalen:
1 Fusioun-Beweis Materialien
De Plasma wou d'Fusiounsreaktioun geschitt ka sinn méi waarm wéi d'Sonn. E mächtegt Magnéitfeld oder Inertie kann de Plasma begrenzen, et vu Reaktormaueren a Komponenten pufferen, awer Fusiounsreaktoren erfuerderen awer Materialien déi extrem Hëtzt a Bombardement vun Neutronen këmmeren kënnen, déi loosse gelooss ginn wann Waasserstoffisotopen an Helium transforméieren.
Fir potenziell Materialien ze testen, mussen d'Wëssenschaftler Konditioune produzéieren ähnlech wéi eng Fusiounsreaktioun.
"Et gëtt e ganz schreckleche Bedierfnes fir eng Fusiounsprototypesch Neutronequell fir d'Materialdaten ze sammelen, déi vill Jore vun der Belaaschtung daueren", sot de Scott Hsu, DOE Lead Fusiounskoordinator. Wärend dës Neutronequell an der Entwécklung ass, huet hien bäigefüügt, Maschinnléieren a Materialprüfung kënnen hëllefen d'Zuel vu Kandidatmaterialien ze reduzéieren.
Et ass och d'Potenzial fir Materialien ganz ze vermeiden andeems Dir "wierklech transformativ éischt Mauer- an Deckendesignen benotzt, wou Dir vläicht net emol zolidd Material vis-à-vis vum Plasma hutt, an dat bal d'Fro vun de Materialien ofleeft", sot Hsu. "A mir mussen dës Iddien um Dësch halen."
2 A Tritium Ziichter
Déi meescht üblech Fusiounsreaktor Designs benotzen zwee Isotopen vu Waasserstoff - Deuterium (2H) und Tritium (3H) - als Brennstoff.
"Wa mir en Deuterium-Tritium Brennstoffzyklus wäerte benotzen, musse mir d'Hëtzt extrahéieren an Tritium ofzéien," sot de Richard Hawryluk, Senior technesche Beroder am DOE Office of Science a President vum 2021 NASEM Bericht .
"Eng Besonnesch Erausfuerderung ass d'Noutwennegkeet fir de Brennstoffzyklus sécher an effizient zouzemaachen", seet de Bericht, "wat fir Deuterium-Tritium Fusiounsdesign d'Entwécklung vun Decken involvéiert fir Tritium z'entwéckelen an ze extrahieren, souwéi d'Brennstoff, ustrengend, begrenzt, Extrait, an Trennung vun Tritium a bedeitende Quantitéiten.
3 An Auspuff System
E puer vun der unfathomable Hëtzt produzéiert an enger Fusioun Reaktioun wäert benotzt ginn Muecht ze produzéieren, mä éischt muss et geréiert ginn, an Äre Standard Kichen Fan wäert net maachen.
"E komplette Fuerschungsprogramm wäert Testanlagen erfuerderen, déi Ëmfeld ëmmer méi ähnlech wéi eng Fusiounskraaftwierk produzéieren fir reaktorrelevant Kraaftauspuffhandhabung an der Fusiounsneutronenëmfeld ze bewäerten", seet den NASEM Bericht.
4 Méi efficace Laser
DOE's National Ignition Facility (NIF) huet am Dezember e laang gesichte Erreeche gefeiert, wéi et eng Fusiounsreaktioun ausgeléist huet, déi méi Energie (3.15 Megajoule) fräigelooss huet wéi d'Strale vum Laser, deen et an d'Zündung bruecht huet (2.05 Megajoule). Awer et huet 300 Megajoule gedauert fir de Laser unzedreiwen.
Eventuell ginn esou Laser, no hirem Startup, duerch Stroum aus dem Fusiounsreaktor ugedriwwen. Awer méi effizient Laser bedeit méi effizient Reaktoren, a léisst méi Kraaft fir de Benotzer oder d'Gitter.
5 Widderhuelung
Et ass net genuch fir de Laser effizient ze sinn. Et muss och manner funktionnéieren wéi e Musket a méi wéi eng Maschinnegewier.
"Déi wonnerbar Resultat am NIF," sot den Hawryluk, "mir sinn op dee Punkt komm andeems mir e puer Schëss pro Joer maachen. Dir musst fäeg sinn op de Punkt ze kommen, wou Dir e puer Schëss pro Sekonn maacht, oder e Schoss pro Sekonn, also ass et och d'Wiederholungsquote, déi mir musse beherrschen."
Dat erhéicht d'Wiederholungsquote fir all Schrëtt am Prozess, ugefaange mat der Brennstoffkapsel. Laut dem Journal Science, "Eng Millioun Kapselen pro Dag misste gemaach ginn, gefëllt, positionéiert, geplatzt a geläscht ginn - eng rieseg Ingenieursfuerderung."
Quell: https://www.forbes.com/sites/jeffmcmahon/2023/02/20/top-5-side-hustles-for-the-fusion-industry/