Schwebender Magnet bringt Kernfusion näher an der Realität


Physiker möglicherweise einen Schritt näher an eine Form von sauberer Energie, bekannt als die Kernfusion, die tief in den Kernen von Sternen passiert zu erreichen.

Eine kürzlich durchgeführten Experiment mit einem riesigen schwebenden Magneten war in der Lage, Materie im Labor, um extrem hohe dichten Locken – ein notwendiger Schritt für die Kernfusion.

Wenn die Dichte ist hoch genug, atomaren Kerne – die Protonen und Neutronen der Atome – buchstäblich verschmelzen, eine schwerere Element erstellen. Und wenn die Bedingungen stimmen, dass Fusion jede Menge Energie freisetzen kann.

Abhängigkeit von der Masse dieses Element konnte Energie durch Fusion ohne jede Treibhausgasemissionen erstellt werden. So könnte es eine verlockende saubere Energiequelle darstellen, wenn Wissenschaftler könnte es erreichen.

"Fusionsenergie könnte, dass eine langfristige Lösung für den Planeten Energie muss ohne zur globalen Erwärmung beitragen", sagte Columbia University Physiker Michael Mauel, Co-Leiter der Studie.

Solch eine Stromquelle würde weit weniger radioaktiven Abfälle als aktuelle Kernkraftwerken, die beinhalten Zersplitterung Atome produzieren – genannt Kernspaltung – das Gegenteil von Fusion.

Für die neue Studie gebaut Wissenschaftler ein schwebte Dipol Experiment oder LDX, einhergehende Aussetzung einen riesigen Donut-förmigen Magneten in der Luft mit Hilfe eines elektromagnetischen Feldes.

Der Magnet wiegt etwa eine halbe Tonne und ist aus supraleitenden Draht aufgewickelt in einem Edelstahl-Container über die Größe und Form eines großen LKW-Reifens. Die Forscher verwendeten Magneten steuern die Bewegung eines extrem heißen Gases aus geladenen Teilchen, genannt ein Plasma, in seiner äußeren Kammer enthielt.

Der Donut-Magnet entsteht eine Turbulenz, die bewirkt, dass das Plasma zu kondensieren statt immer mehr ausbreiten, wie gewöhnlich geschieht mit Turbulenzen. Solche "turbulenten kneifen" wurde mit Raum-Plasma in das Magnetfeld der Erde und Jupiter, aber nie zuvor im Labor beobachtet.

Der Ansatz könnte einen alternativen Pfad zu Fusion, "produzieren", sagte Co-Leader Jay Kesner mit. Obwohl um die Dichtegrad benötigt für die Fusion tatsächlich zu erreichen, müssten die Wissenschaftler eine viel größere Version des Experiments zu bauen.

Ein Schlüssel für das Gerät darin, dass LDX-Magnet ist schwebend, sondern als Wanderprediger alle streben, weil das Magnetfeld verwendet, um die Plasmas mit Gegenständen auf seine Weise gestört werden würde.

Im Experiment fand der Donut-Magnet empor durch ein magnetisches Feld aus einem Elektromagneten, die durch einen Computer anhand der Messwerte von Laser-Strahl-Sensoren gesteuert wird. Diese Einrichtung kann die Position des riesigen Magneten, innerhalb von einem halben Millimeter anpassen.

Nur für den Fall, magnetischen schwebende System ausfällt, das Experiment enthalten muss eine kegelförmige Unterstützung mit Federn unter dem Magneten, ihn zu fangen, wenn sein.

Die Forscher detailliert ihre Ergebnisse diese Woche in der Fachzeitschrift Nature Physics.

  • Was ist Kernfusion?
  • Energie der Zukunft: 10 Wege, um das 21. Jahrhundert führen
  • Video - Reiten das Strahlrohr zur Kernfusion
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