ผลลัพธ์แรกจาก UK tokamak นำเสนอขั้นตอนสู่การหลอมรวมเชิงพาณิชย์

ผลลัพธ์แรกจาก UK tokamak นำเสนอขั้นตอนสู่การหลอมรวมเชิงพาณิชย์

สร้างขึ้นในปี 1999 เพื่อจำกัดพลาสมาแรงดันสูงที่มีสนามแม่เหล็กต่ำกว่าที่ใช้ใน JET ซึ่งอาจช่วยสร้างอุปกรณ์ฟิวชันที่คุ้มค่ากว่า พลาสมาใน MAST ถูกสร้างขึ้นโดยการปล่อยก๊าซดิวทีเรียมจำนวนเล็กน้อย ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนโดยการขับกระแสผ่านมัน การไหลของอนุภาคที่มีประจุรอบผนังของโทคามักเริ่มจากพลาสมาและให้ความร้อนเริ่มต้นแก่มัน จากนั้นสนามแม่เหล็กจะกักพลาสมาร้อนของดิวทีเรียมไว้

ไม่ให้ห่าง

จากผนังของโทคามักหลังจากการวิจัยกว่าทศวรรษ ในปี 2013 MAST ได้รับการยกเครื่องครั้งใหญ่มูลค่า 55 ล้านปอนด์ ซึ่งเรียกว่า MAST-U ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถอดอุปกรณ์และสร้างใหม่ทั้งหมด การอัปเกรดซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากสภาวิจัยด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์กายภาพเกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายไฟใหม่ 

ระบบทำความร้อนที่ได้รับการอัปเกรด และเครื่องมือวินิจฉัย เพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงศึกษาสภาวะพลาสมาที่เกี่ยวข้องกับ ITER เท่านั้น แต่ยังวางแผนว่าสิ่งอำนวยความสะดวกประเภทใดที่จำเป็นต่อไปในการส่งมอบ เป้าหมายในการจัดหาพลังงานฟิวชันให้กับกริด

หักมุมหนึ่งในแง่มุมที่ใหญ่ที่สุดของการอัปเกรดเกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบระบายความร้อนชนิดใหม่ที่รู้จักกันในชื่อไดเวอร์เตอร์ ข้อเท็จจริงที่ว่าโทคามักทรงกลมนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าโทคามักรูปโดนัท โดยมีพลังมากกว่าในปริมาตรที่น้อยกว่าก็มีข้อเสียเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความร้อนเหลือทิ้ง

จากพลาสมาจะรุนแรงมากขึ้น และผ่านไดเวอร์เตอร์ที่ต้องส่งพลังงานนี้ผ่านช่องทางในเครื่องปฏิกรณ์โทคามัคทรงกลม ไอเสียมีพลังงานหนึ่งในห้าของปฏิกิริยาฟิวชัน ไดเวอร์เตอร์มาตรฐานแบบที่ใช้ใน JET และ ITER ซึ่งเปรียบเสมือนชามที่ด้านล่างของถังปฏิกรณ์ คงไม่ดีพอสำหรับโทคามัคทรงกลม

ที่ปรับขนาดให้อยู่ในสภาวะคล้ายฟิวชัน นอกจากนี้ ภาระความร้อนซึ่งทำงานอยู่หลายสิบเมกะวัตต์ต่อตารางเมตรนั้นมากเกินไปที่จะต้านทานและทำให้วัสดุเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว นักวิจัย จึงสร้างไดเวอร์เตอร์ชนิดใหม่ที่เรียกว่า “Super-X” กระเบื้องแกรไฟต์ Super-X มีรูปร่างเหมือนกรวย 

โดยมีแนวคิดว่า

โหลดพลาสมาจะกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่เมื่อออกจากโทคามัก การจำลองแสดงให้เห็นว่าตัวเปลี่ยนทิศทาง Super-X สามารถลดฟลักซ์ความร้อนและอุณหภูมิพลาสมาในตัวเปลี่ยนทิศทางได้ โดยรับภาระความร้อน 50 เมกะวัตต์/ตร.ม. และลด  เหลือเพียง 5 เมกะวัตต์/ ตร.ม. สร้างเสร็จ

ในปลายปี 2019 และอีกหนึ่งปีต่อมาก็ประสบความสำเร็จในพลาสมาของดิวเทอเรียมตัวแรก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดสอบต่างๆ และตอนนี้ได้ยืนยันสิ่งที่แบบจำลองของพวกเขาแสดงให้เห็นแล้ว นั่นคือ ไดเวอร์เตอร์ Super-X สามารถลดภาระความร้อนไอเสียได้สิบเท่า

ประธานเจ้าหน้าที่บริหาร กล่าวว่า “ผลลัพธ์นี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้อย่างมากสำหรับการออกแบบที่กะทัดรัด “นั่นหมายความว่าวัสดุในโรงงานฟิวชันจะมีอายุการใช้งานนานกว่ามากก่อนที่จะต้องเปลี่ยน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์” แอนดรูว์ เคิร์ก หัวหน้านักวิทยาศาสตร์

ซึ่งไม่เคยเป็นหน่วยงานที่โปร่งใสที่สุด ERC เป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้นอย่างแท้จริงที่จะช่วยให้วิทยาศาสตร์ของยุโรปเติบโต ก็สมควรที่จะประสบความสำเร็จที่เปลี่ยนไปนี้จะคุ้มค่า หลักการชี้นำควรสอนน้อยลงและสอนให้ดีขึ้นคอลัมน์มีเนื้อหาเกี่ยวกับความสำคัญของขั้นตอนเล็กๆ น้อยๆ 

หลักฐานที่น่าเชื่อถือประการแรกสำหรับสถานะของสสารที่เป็นของแข็งยิ่งยวดเกิดขึ้นในปี 2547 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวสหรัฐฯ โมเสส ชาน และอึน-ซอง คิม สังเกตเห็นว่าตัวอย่างของแข็งฮีเลียม-4 เพียงเล็กน้อยเริ่มทำตัวเหมือนของไหลที่อุณหภูมิต่ำมาก การทดลองต่อมาได้ตั้งคำถามถึงคำอธิบายเบื้องต้น

ว่าผลกระทบนี้เกิดจากช่องว่างที่ว่างในของแข็งที่กลั่นตัวเป็นของเหลวยิ่งยวด ซึ่งนำไปสู่ความยุ่งเหยิงของงานทดลองและงานทางทฤษฎี ในเดือนกรกฎาคม นักทฤษฎีได้นำเสนอคำอธิบายล่าสุดเกี่ยวกับความเป็นของแข็งยิ่งยวด นั่นคืออะตอมที่ไหลไปตามการเคลื่อนที่ของสกรูในฮีเลียมที่เป็นของแข็ง 

ในเดือนมิถุนายน 

แสดงให้เห็นว่า เกิดขึ้นในผลึกเดี่ยว ซึ่งดูเหมือนจะตัดความเป็นไปได้ที่อะตอมจะไหลไปตามขอบเกรนในของแข็งฮีเลียมทั้งหมดที่ต้องทำเพื่อรักษา “สัญญาณ” ของนักเรียนให้แข็งแกร่งและกระตุ้นกล่าวว่า ผลการวิจัยบ่งชี้ว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนผนังไดเวอร์เตอร์เพียงครั้งเดียวในช่วงอายุการใช้งานของโรงไฟฟ้า

นักฟิสิกส์พร้อมรับความท้าทายอยู่เสมอ และการฝันถึงวิธีใหม่ๆ ในการทำให้แสงช้าลงหรือแม้แต่ “หยุด” เป็นงานอดิเรกยอดนิยมในปี 2550 ในเดือนสิงหาคม นักฟิสิกส์ในอิสราเอลได้คิดค้นวิธีการเก็บภาพ 2 มิติในก๊าซปรมาณู สูงถึง 9µs ทีมใช้เทคนิคเลเซอร์ที่เรียกว่าความโปร่งใส

ที่เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EIT) ซึ่งส่งผลให้เวลาในการเก็บข้อมูลนานกว่าบันทึกก่อนหน้าประมาณ 1,000 เท่า ในเดือนธันวาคม นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้เปิดเผยวิธีง่ายๆ ในการ “เก็บ” แสงพัลส์ในวัสดุโดยการแปลงเป็นคลื่นเสียงโดยใช้เลเซอร์เพียงสองตัวและเส้นใยแก้วนำแสงมาตรฐานหนึ่งชิ้น

สักวันหนึ่งคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจทำงานได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมแบบทวีคูณด้วยการพันกันของควอนตัมบิตหรือคิวบิตหลายตัว อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น นักฟิสิกส์ต้องหาวิธีเชื่อมโยงคิวบิตโดยไม่ทำลายธรรมชาติควอนตัมอันละเอียดอ่อนของพวกมัน ในเดือนกันยายน กลุ่มอิสระ 2 กลุ่ม

ในสหรัฐฯ ได้เปิดตัว “รถบัส” สำหรับถ่ายโอนข้อมูลระหว่าง ที่ใช้ไมโครชิป 2 ตัว บัสสามารถอนุญาตให้เชื่อมต่อ จำนวนหนึ่งเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยใช้กระบวนการผลิตชิปมาตรฐาน ในขณะที่นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าจะใช้เวลาสักระยะหนึ่งก่อนที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงจะเป็นจริง แต่ในเดือนเมษายน บริษัทเล็กๆ ของแคนาดา

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์