¿Por qué no se ha aprovechado la energía de la fusión nuclear?

Answer 1

Usted sabe que la fusión nuclear es lo que alimenta al Sol y las estrellas, ya que los átomos de hidrógeno se fusionan para formar helio, y la materia se convierte en energía. Si bien el ‘poder de fusión’ puede proporcionar a las generaciones futuras una fuente de energía casi inagotable, los científicos también enfrentan algunos desafíos insuperables.

El principal problema es lograr una tasa de calor emitida por un plasma de fusión que exceda la tasa de energía inyectada en el plasma, de modo que el exceso de calor pueda aplicarse para generar electricidad. La cantidad de energía que necesitaríamos poner para producir ese tipo de calor o presión es mucho mayor que la que obtendríamos como energía utilizable. Además del alto costo, otro problema es encontrar un material que pueda soportar esa cantidad de calor durante más de unos segundos. Hubo un buen artículo sobre el tema, en Popular Mechanics, hace aproximadamente cuatro años:

¿Por qué no tenemos poder de fusión?

¡Deja que nuestros científicos encuentren otra forma de obtener la fusión! Una de esas tecnologías, llamada ‘Reactor Tokamak’, es un dispositivo de contención magnética que es uno de los métodos más investigados para el poder de fusión termonuclear controlado. El diseño inicial fue teorizado por primera vez en la década de 1950 por el físico ruso Oleg Lavrentiev (1926-2011), pero solo unos años después, dos físicos rusos, Igor Tamm (1895-1971) y Andrei Sakharov (1921-1989), diseñaron y desarrolló lo que ahora conocemos como ‘Tokamak’.

Reactores Tokamak: aprovechando el poder del sol

El reactor de tokamak más grande del mundo conocido como ITER se está construyendo en el sur de Francia en el que colaboran 35 naciones, incluida la India. Cientos de científicos ahora están comprometidos en un esfuerzo conjunto para construir y operar el dispositivo experimental ITER, y juntos llevar la fusión a la realidad.

¿Qué es el ITER?

Answer 2

Gracias por A2A.

Fusión nuclear: -es el proceso para combinar dos núcleos más ligeros en un núcleo más pesado.

Entonces, para combinar los núcleos más ligeros y hacer / producir un núcleo más pesado, necesitamos mucha energía para combinar los núcleos. Tenemos que ionizar los núcleos más ligeros al estado de plasma , para hacerlo necesitamos una temperatura del orden de 10 ^ 9K, lo cual es un gran desafío, es como traer el sol a la tierra, también se hace difícil mantener la misma temperatura .

El único paso que nos impide mantener la fusión nuclear es la dificultad para mantener la temperatura.

Para superar el problema, los científicos sugirieron usar botellas magnéticas , que pueden mantener la misma temperatura y sería fácil ajustar la temperatura según el requisito.

Hay muchos confinamientos que se desarrollan para aprovechar lo mismo, algunos de ellos.

• Confinamiento magnético ( Tokamak )
• Encierro inercial

También ITER, CERN, etc.

En la actualidad, estamos utilizando Fusion de forma incontrolada, como en las Bombas de Hidrógeno, pero pronto se descubrirá una forma de controlar la fusión, y hemos terminado.

Gracias

SURAJ

Answer 3

La fusión se produce a temperaturas correspondientes al cuarto estado de la materia: plasma.

El plasma necesita ser confinado para que ocurra la fusión (dos iones se acercan lo suficiente como para fusionarse). El plasma puede confinarse utilizando campos magnéticos y láser. Los laboratorios de todo el mundo están utilizando varias configuraciones de estos para lograr el confinamiento.

Tokamak es el concepto principal. El proyecto ITER está utilizando la configuración Tokamak.

Tokamak – Wikipedia

Hemos resuelto con éxito la mayoría de los desafíos de física del plasma. Los nuevos desafíos radican en los materiales que se utilizan para los componentes de un reactor potencial: el flujo de neutrones y calor que el desviador podría tener que favorecer son órdenes de magnitud más altos que los reactores de fisión. La fragilidad del helio a altas temperaturas es un gran desafío.

Las interacciones de la superficie del plasma también han producido fenómenos interesantes como los nootendilos de tungsteno.

Answer 4

La fusión nuclear se ha considerado muy difícil para las reacciones controladas.

Por encima de las preocupaciones de seguridad, los requisitos necesarios para la reacción son:

Alta temperatura : la alta temperatura proporciona a los átomos de hidrógeno suficiente energía para superar la repulsión eléctrica entre los protones.

• Fusion requiere temperaturas de aproximadamente 100 millones de Kelvin (aproximadamente seis veces más caliente que el núcleo del sol).
• A estas temperaturas, el hidrógeno es un plasma, no un gas. El plasma es un estado de materia de alta energía en el que todos los electrones se eliminan de los átomos y se mueven libremente.
• Alta presión : la presión aprieta los átomos de hidrógeno. Deben estar dentro de 1 × 10 ^ -15

metros uno del otro para fusionar.

• El sol usa su masa y la fuerza de la gravedad para comprimir los átomos de hidrógeno en su núcleo.
• Debemos juntar los átomos de hidrógeno usando campos magnéticos intensos, láseres potentes o haces de iones.
• Estas condiciones son casi imposibles de controlar y hacen que dure la duración de la reacción.

Answer 5

Principalmente economía.

El costo de la energía de otras fuentes de energía LIMPIAS como la solar ($ 30 / MWh), la eólica ($ 40 / MWh) es tan barato que ni siquiera tiene sentido intentar obtener energía de la fusión nuclear.

Answer 6

Sí, podemos obtener energía de fusiones nucleares como la fusión de deuterio tritio, pero necesitan una cantidad bastante grande de energía para acelerar y colisionar. Mientras que, por otro lado, la fisión necesita una cantidad de energía muy inferior y, por lo tanto, la energía neta producida es más en fisión que en fusión.

Answer 7

Técnicamente hablando, cualquier energía que usemos se aprovecha en última instancia de la fusión nuclear de nuestro sol (o la de las estrellas anteriores). Sin embargo, no creo que eso sea lo que quisiste decir.

Tenga en cuenta que no soy un físico nuclear, pero desde el punto de vista de mi laico, no hemos encontrado una manera de hacer que las reacciones de fusión sean sostenibles ni de que se fusione menos energía que la liberación de las reacciones.