mini|Zajednički evropski eksperiment magnetne fuzije Torus (JET) 1991 Fuzijska energija je predloženi oblik proizvodnje energije koja bi proizvodila električnu energiju korištenjem toplote iz reakcija nuklearne fuzije. U procesu fuzije, dva lakša atomska jezgra spajaju se da tvore teže jezgro, oslobađajući energiju. Uređaji namijenjeni iskorištavanju ove energije poznati su kao fuzijski reaktori.
Fuzijski procesi zahtijevaju gorivo i zatvoreno okruženje s dovoljnom temperaturom, pritiskom i vremenom zatvaranja za stvaranje plazme u kojoj može doći do fuzije. Kombinacija ovih brojki koja rezultira sistemom za proizvodnju energije poznata je kao Lawsonov kriterij. U zvijezdama je najčešće gorivo vodik, a gravitacija osigurava izuzetno dugo vrijeme zatvaranja koje dostiže uslove potrebne za proizvodnju fuzijske energije. Predloženi fuzijski reaktori općenito koriste izotope vodika, kao što su deuterij i tricij (a posebno mješavinu ova dva), koji reaguju lakše od vodika i omogućuju im da ispune zahtjeve Lawsonovog kriterija u manje ekstremnim uslovima. Većina dizajna nastoji zagrijati svoje gorivo na oko 100 miliona stepeni, što predstavlja veliki izazov u stvaranju uspješnog dizajna.
Očekuje se da će nuklearna fuzija kao izvor energije imati mnoge prednosti u odnosu na fisiju. To uključuje smanjenu radioaktivnost u radu i malo nuklearnog otpada visokog nivoa, velike zalihe goriva i povećanu sigurnost. Međutim, pokazalo se da je potrebnu kombinaciju temperature, pritiska i trajanja teško proizvesti na praktičan i ekonomičan način.
Istraživanje fuzijskih reaktora počelo je 1940-ih, a samo jedan dizajn, inercijalna zatvorena laserska mašina za fuziju u Američkom nacionalnom postrojenju za paljenje, je konačno proizvela pozitivan faktor povećanja energije fuzije, tj. više izlazne snage nego ulazne.
mini| Sunce je, kao i druge zvijezde, prirodni fuzijski reaktor, gdje zvjezdana nukleosinteza pretvara lakše elemente u teže elemente uz oslobađanje energije.
Drugo pitanje koje utiče na uobičajene reakcije je upravljanje neutronima koji se oslobađaju tokom reakcije, a koji vremenom razgrađuju mnoge uobičajene materijale koji se koriste u reakcijskoj komori.
Istraživači fuzije su istraživali različite koncepte zatvaranja. Rani naglasak je bio na tri glavna sistema: z-pinč, stelarator i magnetno ogledalo. Trenutni vodeći dizajni su tokamak i inercijalno ograničenje (ICF) laserom. Oba dizajna se istražuju u vrlo velikim razmjerima, posebno ITER tokamak u Francuskoj i laser National Ignition Facility (NIF) u Sjedinjenim Državama. Istraživači proučavaju i druge dizajne koji mogu ponuditi jeftinije pristupe. Među ovim alternativama, postoji sve veći interes za magnetiziranu fuziju cilja i inercijsku elektrostatičku konfinaciju, te nove varijacije stelaratora.
Uobičajeni alati Mnogi pristupi, oprema i mehanizmi se koriste u više projekata za rješavanje fuzijskog zagrijavanja, mjerenja i proizvodnje energije.
Mašinsko učenje Sistem dubokog učenja s potkrepljenjem korišten je za kontrolu reaktora baziranog na tokamaku. Sistem je bio u stanju manipulirati magnetskim zavojnicama kako bi upravljao plazmom. Sistem je bio u stanju kontinuirano se prilagođavati kako bi održao odgovarajuće ponašanje (složenije od sistema baziranih na koracima).[ potreban citat ] Google je 2014. godine započeo saradnju sa kalifornijskom kompanijom za fuziju TAE Technologies na kontroli Zajedničkog evropskog torusa (JET) radi predviđanja ponašanja plazme. DeepMind je također razvio shemu upravljanja sa TCV-om. Istraživači u Laboratoriji za fiziku plazme Princeton (PPPL) i Univerzitetu Princeton ostvarili su značajan napredak koristeći vještačku inteligenciju za kontrolu plazme u tokamaku, postižući visoko ograničenje bez štetnih naleta energije na rubu (poznati modovi lokalizovani na rubu) na dva tokamaka: DIII-D i KSTAR. Međunarodna saradnja u kojoj su učestvovali neki od istih istraživača sa Univerziteta Princeton i PPPL, kao i istraživači sa Univerziteta Chung-Ang, Univerziteta Columbia i Nacionalnog univerziteta u Seulu, također je dovela do novog sistema vještačke inteligencije poznatog kao Diag2Diag, koji popunjava nedostajuće podatke senzora za fuzijske sisteme, nudeći više detalja nego što bi senzor u stvarnom svijetu mogao pružiti. Podaci prikupljeni istraživanjem Diag2Diag također su pružili novu podršku vodećoj teoriji o kontroli poremećaja plazme.
Zakonska regulativa Američka nuklearna regulatorna komisija (NRC) je donijela odluku o razdvajanju regulacije za fuzijsku energiju od fisijske energije. Po toj odluci, fuzijski reaktori nisu nuklearni reaktori, i biti će pod istim regulatornim režimom kao i akceleratori čestica.
Komercijalizacija Microsoft je potpisao ugovor po kojem će im fuzijska kompanija Helion Energy isporučivati struju iz fuzijske elektrane snage 50 MW, nakon 2028. godine.
Također pogledati
DIII-D (tokamak)
Reference
Vanjski linkovi
Informacijski sistem za fuzijske uređaje Baza fuzijske energije Udruženje industrije fuzije Vijesti o satelitskim sistemima Princetona Američki program za nauku o fuzijskoj energiji
Kategorija:Tehnologije u nastajanju Kategorija:Fuzijska energija