SCIENCES Para promover un sistema práctico de energía de fusión, los científicos deben comprender completamente cómo el combustible de plasma interactúa con su entorno. El plasma es altamente calentado, lo que significa que parte de la fusión del átomo puede atacar e incrustar la pared del recipiente. Es importante saber cuánto combustible puede ser atrapado por el sistema para que funcione de manera efectiva.
“El bajo combustible está atrapado en la pared, se fabrica el material radiactivo bajo”, dijo Shota Abe, investigadora del personal del Laboratorio de Física de Plasma Princeton Plasma del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE).
Los principales investigadores en una nueva investigación publicada en Abe Materiales nucleares y energía. Este estudio analiza especialmente cuánto se considera la fusión de deutrum una excelente combustible, puede ser posible hacer frente a un recipiente de fusión en forma de rosquilla conocido como tokamic, recubierto en paredes de grafito. Para reducir las impurezas del plasma, el boro se usa en algunos sistemas de fusión experimentales. Sin embargo, los investigadores no entienden completamente cómo la fusión de recubrimiento burgués puede afectar la cantidad de combustible que deja plasma e incrustado en las paredes del recipiente.
Abe dijo: “Comprender cómo los recubrimientos de boro pueden interactuar con Dutierium, pueden ayudarnos a mejorar el contenido para futuras centrales eléctricas de fusión, como Iter”. Iter Francia tiene una instalación multinacional bajo el ensamblaje, que estudiará plasma que puede calentarse y mantener su reacción de fusión.
Además de los investigadores de PPPL, un gran equipo de expertos de todo el país participó en una nueva investigación sobre la retención de combustible, incluidas la Universidad de Princeton, la Universidad de California en San Diego, General Atmix, la Universidad de Tennessee y los Laboratorios Nacionales de Sandia. Su trabajo líder mundial es muy importante para hacer de una fusión comercial una fuente viable de electricidad.
El director también representa el tratamiento en experimentos
En el sistema de fusión comercial, el combustible se hará de derivados y tratamiento, que son formas de hidrógeno. Treatium es radiactivo, pero no Dutierium. Por lo tanto, los experimentos utilizaron las tareas como una posición para el tratado, ya que son iguales en muchos casos. Pero el tratamiento es un factor que debe ser cuidadosamente administrado por un sistema de fusión comercial.
“Hay límites muy severos sobre cuánto tratamiento puede estar en un dispositivo en cualquier momento en cualquier momento”, dijo Elsendro Bortolin, director gerente de PPPL. Si excede el límite, este es un show stopper.
Curiosamente, los investigadores dicen que la principal causa de combustible atrapado no es el recubrimiento. Es carbono. Incluso una pequeña cantidad de carbono aumentó la cantidad de combustible de dutario atrapado en muestras durante el experimento. Estas muestras de películas transmitidas se hicieron utilizando un plasma que usaba un plasma hecho de gas que contiene boro y derivados (con cierta impureza), que es un tok en la atómica común. El carbono y el nacimiento pueden unirse con las derivadas tan firmemente que la temperatura para romper el enlace tomará alrededor de 1000 ° F, lo cual es muy difícil de eliminar el combustible sin dañar el sistema de fusión.
“El carbono es realmente ansiedad”, dijo el físico de investigación del personal de PPPL, Florian Efineberg, quien también es el coautor de la disertación. “El carbono debe minimizarse. Aunque no podemos alcanzarlo cero, usamos todas las fuentes que tenemos que reducir la cantidad de carbono tanto como sea posible”.
De hecho, la pequeña cantidad de contaminación de carbono ha aumentado la cantidad de deutrum significativamente. Los investigadores encontraron que por cada cinco unidades de boro atrapado en una muestra, dos unidades de Dutierium estaban atrapadas.
Para reemplazar los mosaicos de grafito
El sistema de fusión DIII-D se usó en experimentos y actualmente hay paredes de grafito, que es una forma de carbono. “Queremos deshacernos de todo carbono y mantener las paredes limpias de Tingston”, dijo Ephedinberg, para garantizar que su cálculo esté aún más cerca de qué experiencia estará en el Iter.
Una de las fuerzas de la investigación es que algunas muestras llegaron al plasma en el recipiente de fusión diii-d. La máquina es una de las numerosas tokínicas experimentales que opera utilizando campos magnéticos para mantener el plasma en forma de rosquilla. Dado que la investigación muestra que incluso la detección de la cantidad de carbono puede aumentar la cantidad de tracto atrapado en las paredes de tokamic, los resultados pueden tener implicaciones importantes para cumplir con los límites regulatorios en futuras centrales eléctricas de fusión.
Otros investigadores en el proyecto incluyen a Michael Seammonds, Igor Baikov, Jun Ryan, Dmitry L. Rodakov, Ryan Hood, Allen Height, Zhan Lin y Tyler Abramis. Esta investigación apoyó a la Oficina del DOE para Fusion Energy Sciences con los premios D-FFC 02-04ER54698, DE-AC02-09Ch11466, De-SC0022528, De-SC0022528 y De-SC002378.
