¿Cuáles son algunos problemas abiertos actuales en física nuclear?

La investigación sobre fusión tiene varios problemas abiertos: ciencia de los materiales, calefacción, contención, captura de energía e inestabilidades.

Pero aquí hay un conjunto de problemas relacionados con la contención de plasma: ¿cómo funciona realmente el confinamiento de cúspides?

Durante muchos años, los partidarios de Polywell han argumentado que se podría limitar un plasma mayormente negativo. El confinamiento de la cúspide es un concepto teórico, predicho en matemáticas (ref. Grad, 1960), pero nunca visto experimentalmente hasta 2014 (ref Park, 2014). Lamentablemente, solo un experimento ha dejado demasiadas preguntas sobre este tema. Esto puede muy bien fallar, aún no lo sabemos. Es importante, porque podría conducir a la mejor trampa de plasma del mundo y, por lo tanto, una gran ayuda en la búsqueda del poder de fusión.

El confinamiento de la cúspide supuestamente funciona así: el plasma es una sopa de partículas (+) y (-). Esta sopa se mueve. A medida que se mueve, forma un campo magnético interno. Por lo tanto, el plasma puede crear su propio campo magnético. En un plasma confinado en la cúspide, este campo interno rechaza el campo externo, lo que teóricamente conduce a una configuración estable . Dicho de otra manera: la idea utiliza el diagmagnetismo de un plasma para rechazar un campo externo. Esto crea una trampa donde el campo externo y el plasma en sí no se mezclan ; un sistema no magnetizado (ref dolan, 1994). Por lo tanto, puede comenzar a pensar en dos tipos diferentes de trampas: las no magnetizadas y las magnetizadas. Cada uno sería radicalmente diferente.

Prácticamente hablando, casi todos los sistemas de fusión caen en la primera categoría (tokamaks, spheromaks, tokamaks esféricos, estelleradores, espejos magnéticos, etc.). Entonces, si puedes construir algo que obtenga un plasma confinado en la cúspide, has creado una trampa de plasma radicalmente nueva .

Necesitamos muchos más equipos que analicen este concepto, necesitamos muchos más datos en bruto para comprenderlo . Las matemáticas nos dicen que este comportamiento es más probable en geometrías magnéticas muy curvadas. Por lo tanto, se ha propuesto una variedad de sistemas de confinamiento de cúspides a lo largo de los años para aprovechar esta idea (ref McGuire, 2015, Tuck 1960). Se muestran a continuación; Observe que todos tienen geometrías de campo magnético muy curvadas. Con suerte, el tiempo dirá si esta investigación funciona o no, pero en este momento es un problema importante, importante y abierto en la física del plasma.

Bueno, estoy seguro de que hay varios problemas teóricos que deben resolverse. pero desde un punto de vista práctico, me gustaría descubrir formas de fabricar baterías nucleares que la población mundial considere seguras. Tu nombre pasará a la historia.

Nadie tendrá que cargar sus productos portátiles después de haberlos comprado y los vehículos eléctricos serán los únicos medios de transporte en el aire, en el mar y en las carreteras.

Fusión.

En 1955, más o menos, Lawson escribió un artículo que incluía los conceptos básicos del “criterio de Lawson”. De esto concluyó que es muy, muy difícil de hacer. Es muy difícil hacer que el plasma permanezca el tiempo suficiente, lo suficientemente caliente y lo suficientemente denso como para generar más energía de la que se pone en el sistema.

Si tan solo fuera tan fácil que solo tuviéramos que igualar la densidad y la temperatura del sol …

Por supuesto, una vez que resuelva la física, aún debe hacerlo lo suficientemente barato como para usarlo.