Fúziós üzemanyag: 7 fontos betekintés

A fúzió két mag összekapcsolásának folyamata. Ebben a cikkben a fúziós üzemanyag tanulmányozásával foglalkozunk részletes tényekkel.

A fúziós üzemanyag a radioaktív elem amely képes egyesíteni és nagy potenciális energiát termelni. A fúziós üzemanyag napsugárzást és an elektrolizátor. A fúziós üzemanyag lehet deutérium, trícium, hidrogén, lítium stb., amelyek könnyebb elemek és környezetbarát energiaforrások.

Az üzemanyag elengedhetetlen a fúziós reaktor elindításához és a fúziós reakció fokozásához. A továbbiakban részletesen tárgyaljuk a fúziós üzemanyagot, és beszélünk a fúziós reaktor üzemanyag hasznosságáról és elérhetőségéről is. Elgondolkodunk a fúziós reaktor üzemanyagciklusán is, és megvitatjuk, hogy a fúziós reaktor mennyi üzemanyagot használ fel.

A fúziós reaktor üzemanyagának rendelkezésre állása

Az üzemanyagok többsége a földkéregből, nap- és vegyi erőforrásokból származik. Beszéljük meg a fúziós reaktor elérhetőségét.

A fúziós reaktor üzemanyag elérhető az óceán vizében. Az óceánvíz a deutérium üzemanyag forrása, amely a hidrogén izotópja, és a lítium is kinyerhető az óceánvízből. Az óceán vize számos radioaktív elem forrása, izotópokés a fúziós anyagok, valamint az ásványok, olajok és fosszilis tüzelőanyagok.

Fúziós reaktor üzemanyagciklusa

A fúziós reaktor tüzelőanyaga néhány cikluson megy keresztül, hogy energiát állítson elő, és egy teljes ciklus után melléktermékei keletkezzenek. Az alábbiakban a fúziós reaktor tüzelőanyagának ciklusait mutatjuk be.

  • A tríciumot a He-ből vonják ki és fúzióhoz használják.
  • A hőt a fúziós cellába juttatják, hogy a hőmérsékletet körülbelül egymillió Kelvinre emeljék.
  • A trícium összehúzódik, és nehezebb részecskéket képez.
  • A fúziós reaktor tüzelőanyag-izotópjait az N, C és O2 vegyületekből tisztítják.
  • Trícium üzemanyag néhány H és Ő maradt.

Hogyan tüzel egy fúziós reaktort?

A fúziós reaktor tüzeléséhez könnyű részecskéket kell használni, amelyek könnyen megolvadnak. Beszéljük meg részletesen, hogyan lehet fúziós reaktort üzemanyaggal ellátni.

A fúziós reaktort 50% deutérium és 50% trícium felhasználásával táplálják. A deutérium és a trícium a hidrogénelemek izotópjai, és könnyen összeolvadnak magas hőmérsékleten. Így a magfúzió és a hő nagyon fontosak a fúziós reaktorok tüzeléséhez. A keletkezett neutron reakcióba lép a Li-vel.

Mennyi üzemanyagot használ fel egy fúziós reaktor?

A fúziós reaktorban használt tüzelőanyag a fúziós reaktorból nyert teljes energiaigényen alapul. Beszéljük meg, mennyi üzemanyagot lehet felhasználni egy fúziós reaktorban.

Normális esetben a fúziós reaktorban a tüzelőanyag hangjait használják fel a reaktorba helyezett üzemanyagrudak számától függően. Egyetlen fúziós reakció 12.86 MeV energiát szabadít fel, így kisebb mennyiségű tüzelőanyag hatalmas mennyiségű energiát tud előállítani.

Használható-e üzemanyagként a magfúzió?

A magfúzió hatalmas mennyiségű energiát termel. Értsük meg, hogy ez az energia felhasználható-e tüzelőanyagként más folyamatokhoz vagy sem.

A magfúziót hő-, mechanikai, gőz- és elektromos energia előállítására használják üzemanyagként. A fúziós tüzelőanyag a potenciális energia tárolása és más formává alakítható. A kereskedelmi áramellátás történhet a fúziós reaktoron keresztül. Az atomerőművekhez képest hatalmas energiát termel.

fúziós reaktor
Kép jóváírás: Fúziós reaktor by Evan Mason (CC-BY-SA-3.0)

Fúziós reaktor üzemanyag-hőmérséklete

A fúzióhoz hatalmas hőmérséklet és nyomás szükséges ahhoz, hogy két atom egyesüljön. Világítsuk meg részletesen a fúziós reaktor tüzelőanyagának hőmérsékletét.

A fúziós reaktor üzemanyag-hőmérséklete körülbelül 100 millió fok ahhoz, hogy két részecske összeolvadjon, és hatalmas energiát és hőt adjon le. Így a fúziós reaktor sejtjeit hűtőfürdőbe helyezik, hogy leállítsák a fúziós reakciót, és évekbe telik, amíg a sejtek lehűlnek és leállítják a további fúziós reakciót.

Hogyan melegítik a fúziós üzemanyagot?

A hő elengedhetetlen energiaforrás a fúziós reaktor számára a fúziós reakció végrehajtásához és az energia előállításához. Itt található a fúziós tüzelőanyag melegítésére vonatkozó lépések listája.

  • A röntgenlézert az üzemanyag-kapszula külső felületének melegítésére használják.
  • A fűtött külső felület befelé irányuló erőt indukál, ami az üzemanyag összenyomódásához vezet.
  • A kompresszió az üzemanyag hőmérsékletének és sűrűségének emelkedéséhez vezet.                                                                       
  • Magas hőmérsékleten az üzemanyag meggyullad és ég, így fúziós energia keletkezik.

Következtetés

Ezzel a cikkel arra a következtetésre juthatunk, hogy a fúziós tüzelőanyag a fúziós reakció lefolytatásához szükséges, és a fúziós üzemanyag és melléktermékei révén keletkező energia kereskedelmi felhasználású üzemanyag lehet. A trícium és deutérium keverékét a fúziós reaktorban használják az egyszerű fúzió érdekében.

Is Read: