La aliro de produktadenergio de fandado de Britio formiĝis per la anonco de programo STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) en 2019. Ĝia unua fazo (2019-2024) finiĝis kun la publikigo de konceptdezajno por la integra fuzia prototipa elektrocentralo. Ĝi estos bazita sur uzo de magneta kampo por limigi plasmon per tokamakmaŝino, tamen la STEP de UK uzos sferan tokamakon anstataŭe de tradicia ringbulforma tokamak uzata ĉe ITER. Sfera tokamak supozeble havas plurajn avantaĝojn. La planto estos konstruita en Nottinghamshire kaj estas atendita funkcii en la fruaj 2040-aj jaroj.
La bezono de fidinda fonto de pura energio por renkonti la burĝonan energibezonon de kreskanta populacio kaj monda ekonomio kiu povus rapide helpi renkonti defiojn (prezentitajn de elĉerpeblaj fosiliaj fueloj, karbonemisio kaj klimata ŝanĝo, mediaj riskoj asociitaj kun nukleaj fisiaj reaktoroj, kaj malriĉaj). skaleblo de renovigeblaj fontoj) neniam estis sentita tiel intense ol en la nuna tempo.
En naturo, nuklea fuzio energiigas stelojn inkluzive de nia suno kiuj okazas en la kerno de la steloj kie fuziokondiĉoj (t.e. ekstreme alta temperaturo en la intervalo de centoj da milionoj da gradoj kaj premo) regas. Kapablo krei kontrolitajn kunfandkondiĉojn sur la tero estas ŝlosilo por senlima pura energio. Ĉi tio implikas konstrui fuzian medion kun tre alta temperaturo por provoki alt-energiajn koliziojn, kiu havas sufiĉan plasmodensecon por pliigi probablecon de kolizioj kaj kiu povus limigi plasmon por sufiĉa tempodaŭro por ebligi fuzion. Evidente, infrastrukturo kaj teknologio por limigi kaj kontroli supervarmigitan plasmon estas la ŝlosila postulo por komerca ekspluato de fuzia energio. Malsamaj aliroj estas esploritaj kaj aplikataj tra la mondo por plasmofermiĝo al komerca realigo de fuzia energio.
Inercia Limiga Fuzio (ICF)
En inercia fuzialiro, fuziokondiĉoj estas kreitaj per rapide kunpremado kaj varmigado de malgranda kvanto de fuziofuelo. La National Ignition Facility (NIF) ĉe Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) uzas laser-movitan implodteknikon por implodi kapsulojn plenigitajn kun deŭterio-tricia fuelo uzante alt-energiajn laserradiojn. NIF atingis fuziofunkciadon unue en decembro 2022. Poste, fuziofunkciigo estis montrita dum tri okazoj en 2023 kiu konfirmis pruvo-de-koncepto ke kontrolita nuklea fuzio povas esti ekspluatita por renkonti energibezonojn.
Magneta limigo de plasma alproksimiĝo
Uzo de magnetoj por limigi kaj kontroli plasmon por fuzio estas provita ĉe multaj lokoj. IITER, la plej ambicia fuzia energio kunlaboro de 35 nacioj bazitaj en St. Paul-lez-Durance en suda Francio uzas ringotoro (aŭ ringbulko magneta aparato) nomita tokamak kiu estas dizajnita por limigi fuzian fuelon por longaj periodoj je sufiĉe altaj temperaturoj por fanda ekbruligo okazu. Ĉefa plasmo-konfina koncepto por fuziaj elektrocentraloj, tokamaks povas daŭrigi fuzioreagon tiel longe kiel ekzistas plasmostabileco. La tokamak de ITER estos la plej granda en la mondo.
La Fuzia Programo STEP (Sfera Tokamak por Energiproduktado) de Britio:
Kiel ITER, la STEP-fuzioprogramo de Unuiĝinta Reĝlando baziĝas sur magneta enfermo de plasmo uzante tokamak. Tamen, la programo tokamak de STEP havos sferan formon (anstataŭ la ringbulformon de ITER). Sfera tokamak estas kompakta, kostefika kaj eble pli facile skalas.
STEP-programo estis anoncita en 2019. Ĝia unua fazo (2019-2024) finiĝis kun la publikigo de konceptodezajno por la integra fuzia prototipa elektrocentralo.
Tema numero de Filozofiaj Transakcioj A de Reĝa Societo, titolita "Liverante Fuzian Energion - La Sfera Tokamak por Energiproduktado (PASO)” konsistanta el 15 kolegaro-reviziitaj artikoloj estis publikigita la 26an de aŭgusto 2024, kiuj detaligas la teknikan progreson de la programo por dizajni kaj konstrui la unuan prototipfabrikon de Britio por produkti elektron el fuzio. La artikoloj kaptas kompletan momentfoton de la dezajno kaj skizteknologioj postulataj kaj ilia integriĝo en prototipfabrikon de fruaj 2040-aj jaroj.
La STEP-programo celas pavimi la vojon por la komerca daŭrigebleco de fuzio montrante retan energion, fuelan memsufiĉon kaj realigebla vojo al plantprizorgado. Ĝi prenas tutecan aliron al liverado de plene funkcianta prototipplanto kiu ankaŭ konsideras malmendigon kiel parton de la dezajno.
***
referencoj:
- UK Registaro. Gazetara komuniko - Britujo gvidas la mondon en fuzia elektrocentraldezajno. Eldonita la 03-an de septembro 2024. Havebla ĉe https://www.gov.uk/government/news/uk-leading-the-world-in-fusion-powerplant-design
- 'Liverante Fuzian Energion - La Sfera Tokamak por Energiproduktado (PAŜO). La temeita Royal Society-eldono de Philosophical Transactions A,. Ĉiuj 15 kunreviziitaj artikoloj en la temo eldonita la 26an de aŭgusto 2024. Havebla ĉe https://royalsocietypublishing.org/toc/rsta/2024/382/2280
- Britaj esploristoj malkaŝas rigardon de dezajnoj por nova fuzia elektrocentralo. Scienco. 4 septembro 2024. DOI: https://doi.org/10.1126/science.zvexp8a
***
Rilataj artikoloj
- Brunaj Nanoj (BDs): Teleskopo James Webb Identigas Plej Malgrandan Objekton formitan en Stela-simila maniero (5 Januaro 2024)
- 'Fusion Ignition' pruvis kvaran fojon ĉe Lawrence Laboratory (20 decembro 2023)
***
