Tokamaklar maqnit qapanması ilə birləşmədə istifadə olunan cihazlardır. Bu reaksiyalarda, reaktorun nüvəsindəki isti birləşmə yanacaq plazmasını idarə etmək və saxlamaq üçün güclü bir maqnit sahəsindən istifadə olunur. Plazma neytral şüa enjeksiyonu və ya radio tezliyi ilə qızdırmaqla yüksək temperatura qədər qızdırılır. Əsas məqsəd qeyri-məhdud enerji mənbəyini təmin edərək, birləşmə reaksiyalarının davamlı olaraq baş verə biləcəyi sabit plazma vəziyyətini qorumaqdır.
Oakridge Milli Laboratoriyasının (ORNL), Princeton Plazma Fizikası Laboratoriyasının (PPPL) və Tokamak Energy Ltd alimləri tərəfindən aparılan son araşdırma füzyon enerjisi tədqiqatında böyük bir irəliləyiş olduğunu göstərir. Komanda termoelektrik stansiyaların kommersiya enerjisi istehsal etməsi üçün zəruri olan təxminən 100 milyon dərəcə Selsi temperaturuna çatdı.
Bundan əlavə, onlar heç kimin əvvəllər etmədiyi kompakt tokamakda yüksək temperatur əldə etdilər!
Bu araşdırmada alimlər ST40 adlı yüksək sahəli sferik tokamakın (ST) iş şəraitinin yaxşılaşdırılmasına diqqət yetiriblər. Digər termonüvə qurğuları ilə müqayisədə ST40 cihazı daha kiçik ölçüləri və sferik plazması ilə seçilir.
Komanda 1990-cı illərdə TFTR tokamakda istifadə edilənə bənzər bir yanaşmadan istifadə etdi, bu da 10 milyon vattdan çox qaynaşma gücü yaratdı. ST40, intensivliyi 2 Tesla-dan bir qədər yuxarı olan toroidal (pişişəkilli) maqnit sahəsində işləyirdi.
Plazmanı qızdırmaq üçün komanda 1,8 milyon vatt yüksək enerjili neytral hissəciklərdən istifadə edib. Plazma boşalması və ya termonüvə reaksiyalarının aktiv şəkildə baş verdiyi dövr cəmi 0,15 saniyə davam etsə də, nüvədəki ionların temperaturu 100 milyon dərəcə Selsidən çox olmuşdur.
İon temperaturlarını ölçmək üçün komanda PPPL-də hazırlanmış TRANSP nəqliyyat kodundan istifadə etdi. Bu kod faydalıdır, çünki o, birləşmə reaktorlarında istifadə olunan əsas yanacaq olan çirklərin və deuteriumun ölçülmüş temperatur profillərini nəzərə alır.
Onlar aşkar etdilər ki, çirklər üçün temperatur diapazonu 8,6 keV-dən (təxminən 100 milyon dərəcə Selsi), deuterium üçün temperatur diapazonu isə bu dəyərə yaxındır. Bu tapıntı eksperimentdə istifadə edilən qızdırma metodunun istənilən yüksək temperatura nail olmaqda təsirli olduğunu göstərir.
Nəticələr yüksək sahəyə malik kompakt sferik tokamaklara əsaslanan termonüvə elektrik stansiyalarının gələcək inkişafı üçün nikbinlik verir. Bu irəliləyişlər davamlı və təmiz enerji istehsalına perspektivli bir yol təklif edərək, sintez enerjisi sahəsində daha səmərəli və iqtisadi cəhətdən səmərəli həllərə gətirib çıxara bilər.
Həmçinin oxuyun: