È iniziata la costruzione del reattore a fusione investito da Google Bill Gates, quando arriverà la “libertà energetica”?

Molte persone sanno che una delle ragioni e delle condizioni per l’esistenza della vita sulla terra è la giusta distanza dal sole, che ci dona luce e calore. Più tardi, le persone hanno scoperto che il sole può fornire energia, quindi abbiamo iniziato a utilizzare l’energia solare, ma questo non ha soddisfatto il ritmo dello sviluppo umano, quindi vogliamo anche avere il nostro “sole artificiale”.

Il “sole artificiale” si riferisce in realtà a un dispositivo di reazione a fusione nucleare.La fusione nucleare coinvolge atomi con masse più piccole, come isotopi di idrogeno, deuterio e trizio, che fanno collidere due nuclei e polimerizzano a temperature estremamente elevate per produrre una nuova massa più pesante. Il nucleo è solitamente un isotopo dell’elio. L’enorme energia prodotta durante la reazione è la stessa delle reazioni che si verificano all’interno di stelle come il sole, quindi il dispositivo di reazione a fusione nucleare è chiamato “sole artificiale”.

Attualmente, l’uso dell’energia nucleare è quasi sempre sotto forma di fissione nucleare.Se si desidera utilizzare l’energia nucleare in modo stabile ed efficiente, vale la pena provare a modificare l’aggregazione nucleare. Non molto tempo fa, Commonwealth Fusion Systems (CFS), una società di ricerca sulla fusione nucleare investita da Bill Gates, Google e molte società di private equity, ha iniziato a costruire circa 47 acri di reattori a fusione.

Sebbene non ci siano molte informazioni dettagliate sulla progettazione del dispositivo e sui piani specifici di questo reattore a fusione, ciò mostra che le persone hanno fatto un altro passo verso il successo dell’uso della fusione nucleare.

Infatti, lo sviluppo della storia umana è sempre inseparabile dai cambiamenti nell’utilizzo dell’energia: nei secoli scorsi i combustibili fossili che abbiamo ottenuto dalla crosta terrestre hanno prodotto elettricità, e tutto ciò che si è sviluppato rapidamente in seguito.

Tuttavia, mentre i combustibili fossili e altre fonti di energia non rinnovabili ci hanno portato innumerevoli vantaggi, hanno anche portato fumo e molti problemi ambientali e anche la loro carenza di energia non rinnovabile è diventata un problema. Se vogliamo risolvere questi problemi e consentire agli esseri umani di continuare a prosperare sul pianeta blu, la ricerca di nuove energie è urgente.

L’energia solare, così come l’energia eolica, l’energia idrica, la bioenergia e altre fonti di energia pulita rinnovabile, hanno un basso inquinamento e possono essere rigenerate da sole, ma sono limitate dalle condizioni naturali, pertanto il tasso di utilizzo di tale energia deve essere migliorato.

Rispetto a queste fonti energetiche, molte persone preferiscono l’energia nucleare: l’uso dell’energia nucleare per generare elettricità ha meno inquinamento, alta densità energetica e maggiore efficienza di utilizzo. Attualmente, molti paesi hanno centrali nucleari, ma quasi tutti utilizzano la reazione a catena dei reattori a fissione nucleare per generare energia. Come affrontare i materiali radioattivi nel reattore e l’eccessivo calore disperso generato durante il processo di reazione e il conseguente inquinamento termico?I numerosi incidenti di centrali nucleari avvenuti finora bastano a dimostrare che anche questo è un problema che non può essere ignorato.

Pertanto, sulla strada per esplorare nuove fonti di energia, le persone hanno rivolto le loro speranze alla fusione nucleare con un migliore utilizzo. Innanzitutto, rispetto alla fissione nucleare, può anche rilasciare un’enorme quantità di energia durante la reazione e l’energia prodotta dalla fusione nucleare è diverse volte quella della fissione nucleare. In secondo luogo, i rifiuti prodotti dalla fusione nucleare dovrebbero essere trattati meglio dei rifiuti e dell’inquinamento prodotti dalla fissione nucleare. Inoltre, le materie prime necessarie per la fusione nucleare (solitamente isotopi di idrogeno deuterio e trizio) sono abbondanti nell’acqua di mare e le materie prime possono essere ottenute dalla lavorazione di materiali a base di litio.

Sebbene l’effetto della fusione nucleare sia buono, per completare la fusione nucleare controllabile devono essere soddisfatte diverse condizioni estremamente difficili: la temperatura interna del reattore deve raggiungere almeno 150 milioni di gradi; il plasma coinvolto nella reazione deve avere una densità sufficiente; fusione reazione Deve essere mantenuto per un tempo sufficientemente lungo. Dagli anni ’50, gli scienziati hanno iniziato a studiare dispositivi di reazione in grado di raggiungere queste condizioni.

Attualmente, il dispositivo di reazione di fusione nucleare controllabile più fattibile è il tokamak superconduttore, che è un contenitore ciclico che utilizza il confinamento magnetico per ottenere la fusione nucleare controllata, come l’International Thermonuclear Experimental Reactor Project (ITER). che è ufficialmente entrata nella fase di installazione finale nel 2020. Anche i dispositivi SPARC studiati dalle società CFS investite da Bill Gates e Google sono progettati sulla base del tokamak.

Inoltre, i successi del mio paese nel campo della fusione nucleare non possono essere sottovalutati. Situato nell’Istituto di scienza dei materiali di Hefei, Accademia cinese delle scienze, il dispositivo sperimentale di fusione nucleare (EAST) tokamak tutto superconduttore, noto come “Eastern Hyperloop”, ha stabilito un nuovo record mondiale il 28 maggio 2021 e ha raggiunto un nuovo record mondiale Funzionamento ripetuto del plasma a 120 milioni di gradi Celsius per 101 secondi e 160 milioni di gradi Celsius per 20 secondi.

Sebbene le persone abbiano una buona idea della fusione nucleare, ci sono ancora molte difficoltà. Molti scienziati in tutto il mondo ci stanno lavorando. Se può essere realizzato con successo, in una certa misura, l’umanità sarà inesauribile. A quel tempo, il “big bang della tecnologia” descritto in “Three-Body”, le esplorazioni delle persone stanno andando nelle profondità dell’universo, e forse non è più una fantasia.

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