核球：奇怪的地球可能彻底改变聚变能

一个研究小组计划实现实际产生能量的核聚变，他们的提议看起来与世界已经看到的融合项目截然不同。

如果团队是正确的，那么在任何正在进行的传统融合项目完成之前，其奇怪的球形氢硼反应堆可以以有用的形式建造。

新反应堆设计背后的秘密?它依赖于与旧项目完全不同的元素，并且它使用不同的方法来加热其核心。

难以捉摸的电源

原子内部 有很多能量被锁定。

大部分能量构成了将原子结合在一起的结合力。在上个世纪的大部分时间里，物理学家都知道他们可以通过分裂这些债券来利用这种能量。这种反应，原子裂变，已被用于摧毁广岛和长崎的城市，以及为当今世界上存在的每个核反应堆提供动力。

但事实证明，逆反应，即原子核聚变，甚至更强大(毕竟，它是为太阳提供动力的反应)。虽然裂变反应堆通常分裂非常大的原子，如铀或钚，但聚变反应堆的目的是将非常轻的原子粉碎在一起。通常，这些原子核是氢的重同位素，如氘和氚，这意味着它们具有额外的中子。它们融合形成氦气，在此过程中释放出大量能量。

人类武器库中 所有已知最大的武器都是聚变炸弹，也称为氢弹，它们将氘和氚一起粉碎，释放大量爆炸和闪烁的辐射。但是，不存在有用的聚变反应器。每个建造的模型都消耗了更多的能量来维持聚变反应所需的热等离子体，而不是模型在电力中产生的热等离子体。

尽管如此，许多研究人员认为，一旦实现净正核聚变，它将提供功能无限能源，为全球能源经济带来变革效应。

改变游戏规则?

新的氢硼反应器可能会改变游戏规则，原因很简单：效率。

氘 - 氚反应堆在发电方面面临两个挑战：当反应过程中原子释放中子时，大量能量被浪费掉，剩余的能量不能直接转化为电能。相反，它用于加热水，这会转动涡轮机，从而产生电力。因此，投入反应的大部分能量不能有效地转化为可用电力。

但在12月12日发表在“激光与粒子束”杂志上的新研究中，澳大利亚新南威尔士大学物理学家海因里希·霍拉及其同事认为，他们可以通过使用完全不同的融合来回避这些挑战。反应。

研究人员写道， 如果你将氢-0(只有一个没有中子或电子的质子)和硼-11(一种含六个中子的硼)熔合成3个氦-4核(每个含有两个质子和两个中子)。，没有浪费中子。原子干净地结合而不会丢失任何核心粒子。在霍拉提出的反应堆中，等离子体的能量可以直接转换成电能，而不会浪费地沿途加热水，因为聚变的能量作为带电粒子流释放，这可以相对容易地变成电流。一条电线。

与氘 - 氚反应器不同，Hora的球形氢硼反应器使用激光触发并维持反应，而氘 - 氚反应器使用环形室内的磁铁将过热等离子体保持在原位。那些激光是至关重要的，霍拉说：它们浪费了更少的能量来加热等离子体中的原子，并且使用更少的能量来保持原子到位。

激光器使氢 - 硼等离子体达到50亿华氏度(30亿摄氏度)的温度，并且密度是氘 - 氚反应器内等离子体的100,000倍。这些反应条件比其他项目的目标要强得多，但Hora和他的团队写道，根据现有技术，至少根据研究人员的早期实验和模拟，应该更容易实现这些条件。

同时，球形将允许超热等离子体在其核心处保持更有效的圆柱形状，这使其成为圆柱形激光器的理想目标。研究人员说，球形也能有效地保留聚变反应产生的能量。

目前还没有任何能量积极的聚变反应堆存在。但这是有朝一日能够实现的早期工作类型。