i höstas avslöjade Lockheed Martin en ny fusionsreaktordesign–en som det hävdade kunde driva hem och bilar på ett decennium. Det vildt optimistiska påståendet påminner om den gamla Tropen: Fusion är bara 10 år bort … och kommer alltid att vara. Fortfarande, experiment tyder på att vi kommer närmare.
Fusion är enkelt, i teorin. Du extraherar väteisotoper från vatten och litium och värmer bränslet till miljoner grader (Celsius eller Fahrenheit är irrelevant), vilket skapar det elusiva fjärde tillståndet av materia: plasma. Kärnorna rör sig sedan snabbare och snabbare tills de kolliderar och smälter, bildar helium och frigör energi. Et Voil exporterande tillverkare! Gränslös ren kraft.
i praktiken är det inte så lätt. Om inte plasman ständigt pressas och värms upp, tvingar kärnorna ihop, diffunderar reaktionen till ingenting–det är väldigt svårt att innehålla något som är relaterat till en stjärnas centrum. Ändå tävlar idag mer än ett dussin lag för att skapa en hållbar fusionsreaktion. Dessa tre strategier leder avgiften.
massiva magneter för att begränsa Plasma
i år kommer byggandet att börja på 35-nationens megaprojekt iter, beläget i Frankrike. En munkformad reaktor i kraftverksstorlek, ITER kommer att innehålla en fusionsreaktion inom ett magnetfält och sifon av energi genom dess metallväggar. Forskare hoppas kunna få en testskalreaktion igång inom det närmaste decenniet.
en reflekterande vägg i en kompakt reaktor
i Lockheeds design skapar en rad magnetiska spolar en reflekterande vägg för att innehålla plasma. Företagets småskaliga reaktor gör det möjligt för forskare att tweak experimentella Inställningar Mer nimbly än de kan med en reaktor storleken på iter. Lockheed säger att det redan har avfyrat sin reaktor 200 gånger men kommer inte att släppa några data–så om dessa försök lyckades återstår att se. Om de var, Ja, Vi kan alla köra bokstavliga Ford fusioner innan länge.
en Mikroexplosion antänds av lasrar
vid National Ignition Facility närmar sig forskare fusion annorlunda. De skjuter dussintals lasrar på en BB-storlek pärla av fast deuterium och tritium. På en miljarddels sekund kollapsar det vätebaserade bränslet i en tät plasma och brister i en puff av energi. Förra året producerade forskare den första nettopositiva fusionsreaktionen någonsin, vilket innebär att de fick lite mer energi ur plasma än de satte in.
återvändsgränder i sökandet efter gränslös energi
- Leonardo da Vinci förklarade en gång perpetual motion machines poppycock, i nivå med alkemi. Men det var först efter att han försökte göra en. Hans anteckningsböcker är fyllda med misslyckade försök.
- 1989 hävdade kemisterna Martin Fleischmann och Stanley Pons att de hade uppnått kall fusion, en rumstemperaturfusionsreaktion, med billiga laboratorietillbehör. Men ingen har kunnat återskapa det.
- läkare Randell Mills påstod 2005 att han hade skapat hydrinos-vätebränsle med 1000 gånger kolens energi. Men deras existens, fysiker argumenterar, skulle bryta mot kvantmekanikens lagar.
denna artikel publicerades ursprungligen i April 2015-numret av Popular Science, under titeln ”tre sätt att göra en stjärna på jorden.”
